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XLPE電纜耐壓試驗方法-變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗

閱讀：58發(fā)布時間：2025-7-5

變頻串聯(lián)諧振

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)和調(diào)感式耐壓試驗系統(tǒng)的原理是基本一致的，不同之處在于：調(diào)感式工頻耐壓試驗是保持在50Hz工頻下，通過調(diào)節(jié)電抗器的電感量使試驗回路發(fā)生諧振，變頻串聯(lián)耐壓試驗系統(tǒng)，是通過調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓的頻率來使試驗回路發(fā)生諧振。

根據(jù)串聯(lián)諧振的基本原理，當LRC串聯(lián)回路中的感抗等于被試品電纜容抗時，即當ωL=1/ωC，ω=1/√LC時，電路發(fā)生皆振，此時電路呈阻性，電路的功率因數(shù)cosΦ=1.0，變頻電源電壓與諧振回路電流相位相同。推得回路的諧振頻率為f=1/2π√LC，此頻率只與L, C有關(guān)，若電路中L，C一定，調(diào)節(jié)電源頻率使其等于諧振頻率，就可發(fā)生諧振。此時，被試品電纜的電流和電壓分別為：

式(1-9)中，Q為諧振的品質(zhì)因數(shù)，且有：

由于I與供電電壓U同相，所以電源提供的功率為純有功功率，有：

由式(1-11 )可知，諧振時，變頻電源提供的有功功率全部作用于回路等效電阻R上，此時被試品電纜C上的無功功率為:

可見，電源只提供給系統(tǒng)有功功率，就可以在被試品電纜上產(chǎn)生端口電壓Q倍的高電壓。

綜上所述，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的優(yōu)點可總結(jié)為：試驗時所需電源容量遠小于被試品的試驗容量，為被試品試驗容量的I/Q。系統(tǒng)的Q值通常在30以上，即是說，假若電纜試驗需要90kVA的輸出功率，但所需輸入的電源功率卻只要3kVA即可，從而大大降低了對工廠供電系統(tǒng)的要求。同時，它克服了調(diào)感式工頻耐一壓試驗裝置的缺點，使其應用更為廣泛。另外，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的工作頻率為30-300Hz(此頻率下與傳統(tǒng)工頻耐壓等效性)。這樣，不僅克服了超低頻裝置頻率過低，介質(zhì)損耗小，與實際不符的問題，而且還由于30-300Hz條件下介質(zhì)的損耗要比工頻試驗時的介質(zhì)損耗大，因而考驗的條件要比實際工頻條件嚴格，因此這種試驗的結(jié)果是嚴格、全面、可靠的。

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