anti-interference measures in high voltage tests
简介
抑制高电压试验中电磁干扰对测控系统影响的各种措施。高电压试验中常有很强的电磁干扰,其主要来源为:①测量和控制电缆外皮中流过的暂态电流;②间隙放电时产生的电磁波辐射;③测量仪器电源线引入的电位和干扰等。其中以电缆外皮中流过的暂态电流引起的电磁干扰常最严重。为此,高电压试验中测控系统必须采取屏蔽、接地、滤波、隔离等抗干扰措施,尤其是数字化的测控系统,由于工作电平很低,措施更需完备。
针对不同的干扰源,相应的抗干扰措施可归纳如下:
减小电缆外皮暂态电流引起的电磁干扰 测控系统须妥善接地和改进接线,具体措施为:
(1)高压分压器应紧靠接地板,并以最短的宽金属带相连接。
(2)分压器与测量仪器之间敷设金属板或宽金属带作为接地连线。测量电缆应紧靠地面沿此连线敷设,且宜直接敷设在金属板、带之下。
(3)采用双屏蔽同轴电缆或单屏蔽同轴电缆外套一金属管,甚至双屏蔽同轴电缆外再套一金属管。电缆外皮屏蔽或金属管多点接地,至少应两端接地。电缆内层屏蔽在分压器端接地,测量仪器端接地与否由干扰试验确定。
(4)加设共模抑制器。办法是将电缆在铁氧体磁芯环上绕若干圈,或将若干铁氧体小磁环均匀分布地套在电缆上。
(5)测量电缆采取两端匹配的接线方式。
(6)测量仪器具有对称输入通道时,测量电缆可采用平衡接线,即用两条等长度同型号的电缆,始端分别接分压器低压臂两端,末端对称输入到测量仪器,外皮按同样方式接地。这样,两条电缆中形成的电磁干扰可互相抵消。
(7)测量仪器加设外接衰减器,可提高电缆中传递的被测信号,即提高信噪比,以降低干扰对测量的影响。
(8)采用光缆取代电缆。利用光缆隔离分压器与测量仪器之间电的直接联系,可彻底排除此类干扰,并可避免仪器接地与电源中性点不同电位造成的干扰。
防止电磁波辐射形成的电磁干扰 为此测量仪器设备须加强屏蔽:
(1)采用金属板或网制成全封闭的单层或双层屏蔽室(柜),将测控仪器设备置于屏蔽室(柜)内,屏蔽室(柜)直接接地。
(2)分压器低压臂外装接地的金属屏蔽套。
(3)采用屏蔽电缆,两端均以同轴插头分别与分压器和测量仪器相连。
降低电源线引入的电磁干扰 为此测量仪器的供电电源须增设滤波和隔离等措施:
(1)测量仪器电源入端串接—低通滤波器(通称电源滤波器)。
(2)测量仪器通过隔离变压器供电,隔离变压器的屏蔽与测量仪器的屏蔽室(柜)相接。
(3)测量仪器采用不间断电源(UPS)供电,测试时断开外电源连线。若有条件也可采用电池供电。
(4)采用光缆取代测量电缆。如上所述,可避免电源线引入中点电位造成的干扰。
电阻分压器测量系统采用的抗干扰综合措施实例如图所示。
抗干扰综合措施实例
D—分压器;R1、R2—高、低压臂电阻;R3、R4—电缆始、终端匹配电阻;C—双屏蔽电缆;E—接地极;W—金属板接地连线;S—屏蔽室;M—测量仪器;F—电源滤波器;T—隔离变压器