Измерение высоких напряжений:

Шаровые разрядники. Можно измерять напряжения от единиц киловольт до единиц мегавольт. Преимущества: 1. Дешевизна. 2. Малые габариты и вес. 3. Отсутствие необходимости в калибровке, из "исходных эталонов" - только линейка. Недостатки: 1. Погрешность составляет ±5%, а иногда и выше, что ограничивает область применения почти исключительно испытаниями. 2. Это не измерительные приборы, а испытательное оборудование. 3. Определять можно только амплитудные напряжения, т.е. имеем зависимость результата измерения, например, среднеквадратического напряжения от спектра этого напряжения. С другой стороны, это не столь уж серьёзный недостаток, т.к. при высоковольтных испытаниях как раз амплитуда - один из важнейших факторов. 4. Повышенная зависимость от "атмосферических явлений", требующая введения поправок на давление и температуру. Электростатические киловольтметры. Можно измерять напряжения от единиц до сотен киловольт. Преимущества: 1. Высокое внутреннее сопротивление, как реактивное (емкостное), так и особенно активное. Когда нужно измерять напряжение от источника с крайне высоким внутренним сопротивлением, это важно. Впрочем, случай это редкий. 2. Измерение истинного среднеквадратического напряжения независимо от формы в широчайшем диапазоне частот. В частности, это позволяет поверять эти приборы либо только на постоянном, либо только на переменном напряжении. Недостатки: 1. Большие габариты и вес. 2. Малая диапазонность. Электростатические силы пропорциональны квадрату напряжённости поля, что обусловливает большую неравномерность шкал и малый их охват. 3. Невысокая точность, особенно при напряжениях выше 3 кВ. Погрешность нормируется как приведённая к концу (под)диапазона. 4. Невозможность определения отдельно постоянной и переменной составляющих напряжения, амплитуды напряжения. На практике это выливается в необходимость для определения амплитуды выпрямленного напряжения ставить здоровенный конденсатор фильтра. Спектральные киловольтметры. Можно измерять напряжения от единиц до сотен киловольт.В этом приборе оптическим способом получают электрический сигнал, пропорциональный мгновенным значениям электрического напряжения, и измеряют его встроенным вольтметром. Преимущества: 1. Малые габариты и масса. 2. Высокое внутреннее сопротивление, как реактивное (емкостное), так и особенно активное. Когда нужно измерять напряжение от источника с крайне высоким внутренним сопротивлением, это важно. Впрочем, случай это редкий. 3. Нетребовательность к месту установки - искажения поля от окружающих предметов почти не влияют на результат измерения. 4. Возможность измерения всех параметров напряжения (среднеквадратического, среднего, амплитудного и т.п., хотя в конкретных конструкциях все эти возможности могут не использоваться) независимо от формы в довольно широком диапазоне частот. В частности, это позволяет поверять эти приборы (во всяком случае, их электрооптическую часть) либо только на постоянном, либо только на переменном напряжении, а пользоваться ими для измерений и того, и другого - хотя, например, у КВЦ-120 этой возможностью при составлении методики поверки не воспользовались. Недостатки: 1. Нормирование погрешности как приведённой к концу диапазона измерений, что сильно ограничивает практический диапазон этих вольметров. Как правило, диапазон у них - 100 или 120 кВ, а погрешность ±(0,25-1)%, но даже ±0,25% (КВЦ-120 класса 0,25) в точке 10 кВ даст относительную ПГ ±3% Трансформаторы напряжения (электромагнитные). Достоинства: 1. Сравнительно высокая точность, погрешность, как правило, ±(0,05-0,5)%. 2. Высокая стабильность и соответственно межповерочный интервал (от 4 до 8 лет). Недостатки: 1. Большие габариты и вес. В одиночку, если речь о напряжении выше 10 кВ, вряд ли унесёте. 2. Работа только на переменном напряжении. 3. Сравнительно узкий диапазон нормируемых напряжений. ПГ измерительных трансформаторов, предназначенных для учёта электроэнергии, нормирована при напряжениях от 80% до 120% номинала, а лабораторных - от 20% до 120% номинала. Делители напряжения (резистивные, емкостные и комбинированные). Можно измерять напряжения от единиц до сотен киловольт. Достоинства: 1. Диапазон погрешностей очень велик и охватывает потребности подавляющего числа метрологов, как правило, ±(0,1-1)%. 2. Диапазон нормируемых напряжений широк, отношение наибольшего напряжения к наименьшему нередко достигает 10-100. 3. Для измерения только постоянного, только переменного и и того, и другого применяют соответственно резистивные, емкостные и комбинированные ДН. В комбинированных ДН конденсаторы и резисторы "помогают" друг другу: конденсаторы защищают резисторы от повреждения при пробоях, а резисторы выравнивают постоянную составляющую напряжения на конденсаторах. Соответственно комбинированными ДН можно легко измерить все виды напряжений: амплитудное, среднеквадратическое, среднее и т.п.

Недостатки: 1. Конструкции высокоточных делителей зачастую получаются сравнительно хрупкими. Трещина в высокоомном высоковольтном плече делителя имеет серьёзные последствия для погрешности - рабочие токи-то малые. Усугубляется это тем, что нередко в них используется элегаз, что означает необходимость контроля давления и подзарядки раз в несколько лет, особенно при небрежном обращении. Измерение сильно-импульсных токов.