一种电阻脉冲分压器的研制

陡前沿高压脉冲测量对分压器的响应性能提出了非常苛刻的要求。电阻分压器对地分布电容是影响其性能的关键因素。采取在高压臂的低压端加入套筒电极的补偿措施,部分地收集原本由高压臂电阻体流向地的杂散电容电流,并调节各相关参数的匹配以减小分压器高压臂对地分布电容的影响,研制出了一种新型的电阻分压器。PSpice性能仿真分析表明:该设计可以减少响应时间和上升时间3 ns以上,改变电极的长度即可在一定的范围内调节其响应性能;适当的电感将有助于降低上升时间。仿真分析还证实了阶跃响应上升时间能够实现<1 ns。对准阶跃波、静电放电枪校准波及纳秒双指数脉冲的实验测量表明该分压器性能优越。     

GIS瞬态外壳电压测量用电阻性阻抗分压器研制

随着国内特高压输电技术的发展,气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated switchgear,GIS)瞬态外壳电压(transient enclosure voltage,TEV)对人员和二次设备的安全越来越构成威胁,对TEV进行准确测量是十分必要的。文中针对特高压GIS的TEV测量需要,研制了电阻性阻抗分压器,通过仿真和实验研究该分压器的结构和参数对其阶跃响应的影响。仿真和实验结果表明当分压器高压臂电阻高压侧有均压套筒时,随着均压套筒长度增加,阶跃响应上升时间逐渐减小,当套筒长度超过一定长度后,继续增大套筒长度会使得阶跃响应的过冲迅速增加;当分压器高压电阻低压侧有屏蔽套筒时,由于对地电容的增加,分压器阶跃响应上升时间显著增大。文中研制的分压器电压上升时间约为3 ns,部分响应时间1.9 ns,过冲约为8.7%,实验表明其绝缘性能、刻度因数以及阶跃响应满足特高压GIS中TEV的测量需要。使用该测量系统已进行了TEV现场测量,测量结果稳定。     

电磁脉冲模拟器用纳秒脉冲源的研制

随着电磁武器的发展,电磁脉冲及其防护技术再次成为关注的焦点。简要介绍了核电磁脉冲模拟器的标准电场波形和脉冲源的组成及其基本原理,论述了脉冲分压器的设计。分析显示,所研制的新型电阻分压器可以减少响应时间和上升时间3ns以上。实验结果表明,该分压器可以用于上升时间为1ns以上脉冲的测量。研制的脉冲源的输出脉冲满足设计要求,峰值电压高于26kV,上升时间小于2.8ns,下降时间约55ns。     

一种测量高压快脉冲用电阻分压器的设计

运用传输线原理设计了一种测量高压快脉冲用的新型电阻分压器。该分压器结构合理,在1GHz范围内传输特性好,分压比误差8.7%,上升时间误差5.38%。该分压器的分压比可调,适用范围广,使用方便,能够满足不同工作条件下高压快脉冲的测量工作。     

高压纳秒脉冲电阻分压器的结构

设计了一种用于测量脉冲高电压的电阻分压器。通过FEKO电磁仿真计算软件计算输出端的电压波形，分析其特性。对典型结构模型的仿真分析表明，分压器两端采用过渡结构，可以减小由于阻抗失配引起的反射，明显改善输出端波形。对直线型、凸型或凹型过渡的对比分析表明，直线型过渡具有优势。实验测试表明，该分压器性能优越，满足高压纳秒双指数脉冲的测量要求，试验波形光滑，未见明显反射。     

皮秒脉冲实验室推出ps级脉冲校准源

GHz级电子示波器的频率特性测量,因为带宽较宽而不能由一台标准信号发生器覆盖,需要使用多台标准信号发生器分段测量,这并非可取的方法.实际上,采用脉冲法测量电子示波器带宽更为通用和简单,脉冲法借助快速上升边沿的阶跃脉冲作为激励信号,测量电子示波器的显示波形,根据上升时间前后的差值换算成相应带宽.所用公式是带宽=0.35/tr,对于具有平滑下降频率特性的电子示波器和理想阶跃脉冲来说,该公式能够真实表达上升时间(tr)与(-3dB点)带宽的换算关系.由于激励脉冲的上升时间并非理想,测量时要求激励脉冲的上升时间最小比电子示波器的上升时间快3倍.因而,脉冲法对激励源的上升时间和波形质量有严格的要求,能够提供10ps级上升时间的脉冲校准发生器的仪器公司就屈指可数了.2005年底皮秒脉冲实验室(PSPL)公司推出一款4005脉冲校准源,具有5ps的下降时间和良好的脉冲特性,也是目前业界最高水平的ps级脉冲校准源.     

HL-2A型受控核聚变装置高压电源用脉冲分压器的设计

在受控核聚变中,电源电压的准确测量十分重要,要求作为脉冲测量系统的第1级关键部件的分压器具有良好的响应特性和稳定性。为此,结合实际工况,提出了适合此类电源特性的分压器设计参数。考虑杂散参数对分压器性能的影响,建立了包含分布电容、杂散电感的电阻分压器参数模型,基于电路理论二端口网络分析方法从理论上推导其传递函数和响应时间的表达式。根据该模型提出分压器的相关参数,并采用玻璃釉膜电阻制作分压器。对分压器进行脉冲高压响应的标定实验,与泰克高压探头对比结果表明2者所测波形比较相符,尤其是开通与关断时刻的波形,能准确反映电压信号的暂态过程。该分压器能实时、准确地测量电源输出电压,为电源暂态过程分析和系统反馈调节提供依据。     

用于纳秒脉冲高压测量的同轴型电容分压器

阐述了电容分压器的电路原理,根据同轴型电容分压器的容值计算公式计算了电容分压器的理论分压比,研制了一种用于测量上升沿小于10 ns脉冲高压的同轴型电容分压器,并利用方波源和电阻分压器对其进行了标定。实验测试表明,该电容分压器满足测量要求,能很好地测量快前沿的陡脉冲电压信号。     

一种高压ns级脉冲形成电路

分析了脉冲形成电路参数对脉冲上升时间的影响 ,设计了一种集脉冲电容器、脉冲整形器、电容分压器和匹配负载为一体的 ns级脉冲形成电路。该电路采用同轴结构 ,波阻抗为 5 0 Ω,电容分压器的分压比为 932 ,频率响应高达 1GHz。脉冲形成电路能产生脉冲前沿为 2 ns、后沿为 1.8ns、底宽为 5 .6 ns、峰值为 71k V的高压窄脉冲     

校正脉冲的上升时间对局部放电测量的影响研究

针对ＲＣ检测阻抗并联测试回路,对不同校正脉冲的前沿上升时间对回路响应的影响进行了研究。校正脉冲的前沿上升时间τ不同,使得从检测阻抗上获得的响应不同,当τ〈１．０μｓ时,τ越大,响应脉冲的幅值越小;当τ〉１．０μｓ时,响应脉冲波形已发生了变化,幅值减小得更多。     

冲击电阻分压器响应特性的研究

笔者研制了500 kV精密冲击电阻分压器,用于测量冲击全波及波前截波.笔者使用ATP软件对冲击电阻分压器进行了电路仿真,并且利用纳秒方波源对其进行了阶跃波响应试验,通过改变阻尼电阻大小、高压臂阻值及高压臂距离地面高度,研究了影响冲击电阻分压器响应特性的因素.所研制的分压器样机部分响应时间为7.4 ns,过冲18.8％.     

基于脉冲源的高频电流传感器传输阻抗测量新方法

针对目前点频法在测量局部放电高频电流传感器(HFCT)传输阻抗上的不足,提出一种基于脉冲源的新方法。该方法使用脉冲作为激励信号注入,仅需1次测量即可获得检测频段内的传输阻抗曲线,极大地缩短了测试时间,提高了测试效率,具有操作简便、分辨率高等优点。搭建实验平台测量了多种型号HFCT的传输阻抗,分析了脉冲激励对测量结果的影响,并且将脉冲注入法和点频法进行了对比。实验结果表明:脉冲注入法宜使用上升时间小于10 ns的高斯脉冲作为激励信号,其测量结果与点频法高度一致,两者得到的传输阻抗曲线均值差不超过0.1 V/A,均方根误差小于0.25 V/A,相关系数大于0.85。     

特高压直流电流测量装置阶跃响应特性校验系统研究

分析了特高压直流测量装置阶跃特性现场试验要求,开展阶跃响应特性现场试验技术研究,提出了基于BUCK电路的直流电流测量装置阶跃响应试验技术。研制了直流电流测量装置阶跃响应试验用快速上升长脉宽大电流源。完成了特高压直流电流测量装置阶跃响应验证试验。试验结果表明,所提出的直流电流测量阶跃特性校验系统最大输出3000 A时,阶跃方波上升时间7μs,持续时间10 ms,过冲幅值小于1%,其性能满足特高压直流电流测量装置的检测校验要求。     

某500 kV线缆混合线路的故障定位方案

针对某500 kV线缆混合输电线路,通过现场实测其内部各段工频参数和波阻抗,分析其分布特性及行波在输电线的传播特性,发现各段工频参数极不均匀,且各段的零序补偿系数之间、波阻抗之间也相差较大;内部固有行波反射点较多,在线缆连接处反射系数较大.根据以上特点,提出分两步的两端阻抗法和分段两端行波法对该输电线路进行故障定位,并基于当前设备条件进行技术经济比较,对线缆混合输电线路推荐采用分段两端电流行波法,可以有效地提高了线缆混合线路故障测距精度.     

纳秒高压脉冲电阻分压器的结构优化

由电阻分压器和存储示波器组成的纳秒级高电压脉冲测量系统中,各组成部分间的阻抗匹配与否,对测量结果影响很大.笔者基于高频电磁场仿真软件FEKO,建立了电阻分压器的仿真模型,分析了其结构对测量结果的影响,并比较了4种典型结构的优劣,对选中的结构进行了过渡段的选型和锥角优化.仿真结果表明,为减小反射,分压器应采取过渡结构,且...     

基于三通道脉搏采集系统的血管弹性研究

为了更好地使用脉诊手段来研究个体的生理状态变化。针对现阶段脉搏波参数研究中未考虑脉搏波在不同压力下的变化问题,本文从中医脉诊过程出发,设计了可施压的三通道脉搏采集系统,进行了阶梯压力下的脉搏采集,利用相关性检验和小波多尺度分析了51例不同年龄个体在最佳取脉压力下的脉搏波,发现脉搏主波上升时间和年龄的皮尔逊相关系数r=+0.64,脉搏波在高频段（7.7-15.8Hz和3.85-7.92Hz）能量占比和年龄的皮尔逊相关系数分别为r1 = -0.69,r2 = -0.75,低频段（0-3.9Hz）能量占比和个体年龄皮尔逊相关系数r3 = +0.77,差异均有高度显著性(P<0.0001)。结果表明：加压采集脉搏信息时,最佳取脉压力下的脉搏波上升时间占比和脉搏波能量分布可能是一种有效的动脉硬化评价参数,可以进行进一步研究。     

电缆单端故障测距的阻抗-行波组合法

单端故障行波测距的关键在于准确识别故障反射波头与对端母线反射波头。为更准确识别行波波头,提出一种新型阻抗-行波组合法。先由阻抗法粗略计算故障位置,并考虑实际误差,为行波法寻找波头缩小范围,得到多个测距结果。再根据故障反射波头与对端母线反射波头之间相互制约的关系对结果进行筛选,选择最符合条件的一组,同时确认两个波头的到达时间,根据时间点计算故障距离。此法利用两波头间的特定关系,同时找到两个波头,比只查找单个波头更准确,更不易出错。经Matlab和ATP-EMTP仿真验证,方案可行。