龙兆芝,李文婷,刘少波,鲁非,张弛,肖凯
(1.中国电力科学研究院计量研究所,武汉430074;2.国网湖北省电力公司电力科学研究院,武汉430077)
高压标准电容器是高压实验室中常用的一种高精度标准装置,具有电容量稳定性好、电压系数小、介质损耗小、不受外界条件影响等诸多优点[1-7]。虽然高压标准电容器一般用于测量工频电压下的电容量和介质损耗,但是用于测量冲击电压信号也具有其独特的优势[8]。冲击电压的测量一般使用弱阻尼电容分压器和电阻分压器,但杂散参数,周围环境和作用电压等因素都能影响这类分压器分压比,进一步提高准确度就很受限制[9-15]。高压标准电容器的结构特点是高低压电极为同轴结构,高压臂电容为平板电容。由于屏蔽电极的存在,高压臂电容不会受到周围带电物体的影响,介质为SF6气体,因此电容量不会随施加电压的幅值和频率变化。因此标准电容器为测量冲击电压信号比电阻分压器和弱阻尼分压器更加稳定。1985年清华大学的戚庆成教授就研究如何利用标准电容器测量冲击电压[8]。
标准电容器整体结构主要有倒立式和正立式结构,目前国内外绝大多数标准电容器采用的电极结构为倒立式结构,这种结构中高压电极包围低压电极,高压电极起到了静电屏蔽作用,避免了电容器受外电场的干扰,所以高低压电极之间电容量可以通过计算公式精确计算[5]。但是低压电极通过长长的测量电缆引出,杂散电感大,测量冲击电压时将在波前叠加较大的振荡。……