Syy asarjan resonanssilaitekutsutaan usein "AC-kestojännitteen testauslaite" on, että se toteuttaa tehokkaan, ihanteellisen ja käytännöllisen menetelmän vaihtovirtakestävyysjännitteen testaukseen, joka vastaa todellisia käyttöolosuhteita.
Voimme ymmärtää tämän nimen alkuperän seuraavista näkökohdista:
1. Ydintarkoitus: AC-kestävyystestien suorittaminen
Ensinnäkin on tärkeää selventää perimmäistä tavoitetta: suorittaa{0}}työmaalla suurille sähkölaitteille (kuten virtakaapeleille, generaattoreille, muuntajille, GIS:lle jne.) AC:n kestävyystestejä.
Miksi jännitetestaus on tarpeen? Varmistetaan laitteen eristyslujuuden luotettavuus ja varmistetaan, että se voi toimia turvallisesti nimellisjännitteessä ja ylijännitteessä ja estää rikkoutumisonnettomuudet käyttöönoton jälkeen.
Miksi AC? Koska sähköverkon jännite on tehotaajuus AC (50Hz). Laitteiden eristysvirheet (kuten kuplat, epäpuhtaudet) paljastuvat helpommin vaihtovirtasähkökentän alla. Vaihtovirtakestävyystesti on suorin, tiukin ja tehokkain menetelmä laitteiden eristyslujuuden arvioimiseksi.
2. Perinteisten menetelmien dilemma
Ilman sarjaresonanssilaitetta perinteisessä testausmenetelmässä käytetään tehotaajuustestimuuntajaa. Tällä menetelmällä on kuitenkin merkittäviä haittoja kenttäsovelluksissa:
Massiivinen kapasiteetti ja koko: Vaadittu virtalähteen kapasiteetti S=U * I. Laitteissa, joissa on suuri kapasitanssi (Cx), kuten pitkät kaapelit tai suuret generaattorit, sen kapasitiivinen reaktanssi on hyvin pieni (Xc=1 / (2πfCx)). Jopa suhteellisen alhaisilla testijännitteillä tämä johtaa erittäin suureen kapasitiiviseen virtaan (I=U / Xc). Tämä tarkoittaa, että tarvitaan testimuuntaja, joka pystyy tuottamaan valtavan lähtövirran (mahdollisesti satoja ampeeria) ja erittäin korkean jännitteen (kymmeniä - satoja kilovoltteja). Sen tilavuus ja paino olisivat äärimmäisen hankalia, minkä vuoksi sen kuljettaminen peltoalueille olisi täysin epäkäytännöllistä.
Ei simuloi todellisia olosuhteita: Yksinkertaisen tehotaajuusmuuntajan lähtöaaltomuoto voi sisältää yliaaltoja, ja sen lähdeimpedanssi ei vastaa testikohteen kapasitiivista reaktanssia, mikä tekee testiolosuhteista vähemmän kuin ihanteelliset.
3. Täydellinen ratkaisu: Series Resonant Device
Sarjaresonanssilaite hyödyntää induktanssin (L) ja kapasitanssin (C) resonanssiperiaatetta taitavasti perinteisten menetelmien rajoitusten voittamiseksi.
Resonanssiperiaate: R-L-C-sarjan piirissä, kun induktiivinen reaktanssi (XL=2πfL) on yhtä suuri kuin kapasitiivinen reaktanssi (Xc=1 / (2πfC)), piiri siirtyy sarjaresonanssiin. Tässä vaiheessa:
Piirin impedanssi on minimaalinen (vain silmukkaresistanssi R) ja virta on maksimaalinen.
Induktorin ja kondensaattorin yli olevat jännitteet ovat suuruudeltaan samansuuruiset ja vastakkaiset vaiheissa, ja molemmat ovat Q kertaa virtalähteen jännite. Q=XL / R tai Xc / R, joka tunnetaan laatutekijänä, tyypillisesti välillä 20-80 tai jopa korkeampi.
Siksisarjan resonanssilaiteon pääosin laite, jota käytetään tuottamaan korkeajännitteistä vaihtovirtaa, ja sen ydinsovellusskenaario ja ainoa tarkoitus on suorittaa sähkölaitteiden vaihtovirran kestävyystestejä.