串联谐振试验装置产生高压的原理是什么？

串联谐振试验装置产生高压的原理是什么？~

串联谐振试验装置分为调频式和调感式，一般是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成，被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式。分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号。

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现电阻性，这种现象叫串联谐振；当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R^2 +（XC-XL）^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。

如果谐振频率等于电源频率，则电感和电容上的电压都可以超过电源电压的好多倍，这就像荡秋千一样，只要顺应它的节凑，不必用很大的力，就可越荡越高，从而升压，从理论上说，反正电容和电感的阻抗相抵消，只剩下直流电阻，因此电流可以很大，电阻是耗能元件，电容和电感是储能元件，电源是供能元件；如果一个周期内补充的能量大于电阻消耗能量，系统能量增大（电感电容两端电压就升高），回路电流就增大，电阻耗能增大，从而达到平衡，电线电缆试验就是利用串联升压而得到高电压。 

回复者：华天电力

一，串联谐振电源在电力系统应用中的优点：
1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/5-1/10。
3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流，击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪落电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。
二.产品主要特点说明：
1.调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件；
2.充分利用公司现有资源，完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分：变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器；
3.具备全自动（自动调谐、自动升压）、全手动（手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能，可任意切换使用；
4.具备试验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置；
5.具备放电保护功能，在试品发生闪络时，或其他原因造成的谐振回路突然失谐，变频控制电源立即自动快速切断输出，并显示保护类型和闪落电压值；
6.测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息，在试验完成时电压自动下降到零位；
7.大液晶全中文界面平台技术，全触摸屏操作,数据保存.
8.技术特点要点归纳：
8.1.先进的数字、功率技术：功率器件采用国外最新推出的集驱动、保护和功率变换为一体的智能功率模块（IPM），极大的提高了整机的可靠性，减少了体积和重量。
8.2.完备的保护功能：
过电压保护：保护值可设置，动作时间小于1毫秒；
双重过电流过热保护：大功率器件自身保护和软件保护相结合，动作时间小于10微秒；
闪络保护：动作时间小于1毫秒，并可记录下闪络电压值；
零位保护：零电压启动。
8.3.独特的四种工作模式：
手动试验：手动寻找谐振点并手动升压到所需电压，按键后自动计时；
自动试验：根据设置自动寻找谐振点后自动升到设定电压后自动计时；
自动调谐手动升压：根据设置自动寻找谐振点后，需手动升电压到所需的电压值，按“自动计时”键后自动计时；
手动调谐自动升压：手动寻找谐振点，根据设置自动升压后自动计时。
8.4.友好的人机接口：
专用的DSP显示平台，大容量的数据存储器，大屏幕LCD显示；丰富的帮助应用信息，帮助你现场分析试验发生保护动作时可能出现的问题；可保存200次测试数据;具有调频时显示频率－电压波形曲线，直观的观察到是否寻找到谐振点；扫频范围可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上向下任意选择，方便用户操作；对于那些需要在50Hz条件进行试验的试品（比如发电机），我们采用了调频调感技术，我们的电抗器电感值可以根据试验需要进行适当调节，压紧装置可以保证降低在通电时电抗器的噪音；
8.5.独特的结构设计：
调频电源控制箱的接入和输出采用插接和螺丝连接两种方式，安全、方便、可靠、美观精致；
电抗器采用独特的环氧浇注工艺，防潮防颠震；
整体色彩和外型由专业的设计公司专门设计，美观大方。

串联谐振试验装置产生高压的原理是什么？

串联谐振试验装置分为调频式和调感式，一般是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成，被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式。分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号。

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现电阻性，这种现象叫串联谐振；当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R^2 +（XC-XL）^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。

如果谐振频率等于电源频率，则电感和电容上的电压都可以超过电源电压的好多倍，这就像荡秋千一样，只要顺应它的节凑，不必用很大的力，就可越荡越高，从而升压，从理论上说，反正电容和电感的阻抗相抵消，只剩下直流电阻，因此电流可以很大，电阻是耗能元件，电容和电感是储能元件，电源是供能元件；如果一个周期内补充的能量大于电阻消耗能量，系统能量增大（电感电容两端电压就升高），回路电流就增大，电阻耗能增大，从而达到平衡，电线电缆试验就是利用串联升压而得到高电压。

产生谐振高压的原理：                                                                                                        在LC串联谐振电路工作过程中有两个关键频率：开关频率fs和谐振频率fr。开关频率是指电路开关器件控制信号频率，而谐振频率与电路的谐振电感与谐振电容有关：

根据电路的开关频率fs与谐振频率fr的关系，LC串联谐振拓扑电路分为三种工作模式：工作模式1：0<fs<0.5fr   电路工作在电流断续工作模式（DCM），谐振电流波形如下图。     

该模式下，开关器件Q1~Q4为零电流开通（t=0及t3时刻），零电流关断(t1、t4时刻)，二极管D1~D4为低损耗开通和关断。在这种模式下，开关损耗低且电磁干扰小。                         工作模式2：0.5fr<fs<fr   电路工作在连续电流模式（CCM），谐振回路呈容性，谐振电流波形如下图。

串联谐振试验装置
分为调频式和调感式，一般是由
变频电源
、
励磁变压器
、
电抗器
和
电容分压器
组成，被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式。分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作
过压保护
信号。
在电阻、电感及电容所组成的
串联电路
内，当
容抗
XC与
感抗
XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流
I的
相位相同，电路呈现电阻性，这种现象叫串联谐振；当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R^2
+（XC-XL）^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。
如果
谐振频率
等于电源频率，则电感和电容上的电压都可以超过电源电压的好多倍，这就像
荡秋千
一样，只要顺应它的节凑，不必用很大的力，就可越荡越高，从而升压，从理论上说，反正电容和电感的阻抗相抵消，只剩下
直流电阻
，因此电流可以很大，电阻是
耗能元件
，电容和电感是
储能元件
，电源是
供能
元件；如果一个周期内补充的能量大于电阻消耗能量，系统能量增大（电感电容两端电压就升高），
回路电流
就增大，电阻耗能增大，从而达到平衡，
电线电缆
试验就是利用串联升压而得到高电压。 
回复者：
华天电力

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