Измерение высокого напряжения постоянного тока низковольтными приборами с дополнительными резисторами

Ввиду того, что устройства для непосредственного измерения высоких напряжений громоздки и сложны в эксплуатации, широкое распространение получили методы измерений напряжений с помощью низковольтных приборов, подключаемых к цепи высокого напряжения с помощью делителей напряжения или высоковольтных резисторов.

Измерение высокого напряжения постоянного тока обычно проводят с помощью прибора постоянного тока, включенного последовательно с высоковольтным высокоомным резистором (рис. 5.6). В этом случае, измеряя прибором ток через резистор / и пренебрегая внутренним сопротивлением прибора, можно определить измеряемое напряжение как U = IR. Сопротивление резистора /?1 может быть измерено заранее и с высокой точностью. Для снижения влияния измерительного устройства на испытательную схему, а также уменьшения нагрева высоковольтного резистора R1 в качестве измерительного прибора чаще всего применяют микроамперметры.

Сопротивление высоковольтного резистора выбирается таким, чтобы при полном напряжении через него протекал ток порядка сотен микроампер. Большее значение тока приводит к недопустимому перегреву резистора и нарушению его термической стабильности, а меньшее обусловливает необходимость применения резистора с чрезмерно большим сопротивлением. Это усложняет его конструкцию, так как приходится принимать меры по уменьшению влияния на погрешность измерения коронного разряда или утечки тока по изоляционной конструкции при ее загрязнении и увлажнении.

Многолетний опыт ЛПИ им. М. И. Калинина показал, что высоковольтное сопротивление /?1 на 50−300 кВ целесообразно изготавливать из радиотехнических резисторов типа С2−14, С2−29, у которых коэффициент температурного сопротивления a_R = 25 • 10^-61/град, или МЛТ-2 (a_R =1000−10″ ⁶1/град) с сопротивлением 0,5−1,0 МОм, допуская на каждого из них 500−1000 В при токе 1 мА и включая созданные из них последовательные блоки в конструкцию вместо выпрямительных столбов 3 (рис. 4.19).

Рис. 5.7. Схемы измерения высокого напряжения постоянного тока с помощью: а — с помощью вольтметра; б — с помощью микроамперметра На практике для измерения высокого напряжения постоянного тока применяют схемы, представленные на рис. 5.7. Для схемы (рис.

5.7, а) высокое напряжение определяется по формуле.

где  — коэффициент деления омического делителя напряжения, a U_B — напряжение, измеренное с помощью любого постоянного тока вольтметра с внутренним сопротивлением более 3 МОм.

Если RA «R2 (рис. 5.7, б), то высокое напряжение где /_А — ток, измеренный микроамперметром РА.