XLPE電纜耐壓試驗方法-變頻串聯諧振耐壓試驗

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年07月05日 07:09

變頻串聯諧振

變頻串聯諧振耐壓試驗系統和調感式耐壓試驗系統的原理是基本一致的，不同之處在于：調感式工頻耐壓試驗是保持在50Hz工頻下，通過調節電抗器的電感量使試驗回路發生諧振，變頻串聯耐壓試驗系統，是通過調節變頻電源輸出電壓的頻率來使試驗回路發生諧振。

根據串聯諧振的基本原理，當LRC串聯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，電路發生皆振，此時電路呈阻性，電路的功率因數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，若電路中L，C一定，調節電源頻率使其等于諧振頻率，就可發生諧振。此時，被試品電纜的電流和電壓分別為：

式(1-9)中，Q為諧振的品質因數，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，電源只提供給系統有功功率，就可以在被試品電纜上產生端口電壓Q倍的高電壓。

綜上所述，變頻串聯諧振耐壓試驗系統的優點可總結為：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的要求。同時，它克服了調感式工頻耐一壓試驗裝置的缺點，使其應用更為廣泛。另外，變頻串聯諧振耐壓試驗系統的工作頻率為30-300Hz(此頻率下與傳統工頻耐壓等效性)。這樣，不僅克服了超低頻裝置頻率過低，介質損耗小，與實際不符的問題，而且還由于30-300Hz條件下介質的損耗要比工頻試驗時的介質損耗大，因而考驗的條件要比實際工頻條件嚴格，因此這種試驗的結果是嚴格、全面、可靠的。

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