高压电源系统(高压电源系统原理)

1. 高压电源系统原理

高压电力系统当中，继电保护基本原理为采用电气测量器件检测所有保护对象的电气量，如频率、电流和电压等，并判断这些电气量的性质与状态，将其作为继电保护系统输入量，采用逻辑运算的方法和整定值实施对比，再给出相应的逻辑信号用于判断是否需要进行保护，同时向执行机构传输指令，最后由执行机构进行保护动作，如发出警报和跳闸。

通过继电保护，能对高压电力系统实施动态监测与状态信息实时显示，对所有异常工况和信息进行预警，并切除系统中存在的故障，最终为正常供用电提供有效保障。

2. 高压电源原理图

恒流源电路包括三个部分：

第一部分为L-C谐振变换器， 每个变换器由电感L和电容C组成一个谐振回路网络，将两相交 流电压源转换成电流源；

第二部分为直流高压发生器T/R，把工 频交流电压通过升压整流输出直流高压，为电除尘器提供稳定的 高压直流供电；

第三部分为反馈控制电路，主要由半导体器件和接触器构成，为高压输出提供闭环控制。

3. 高压电气原理

电磁波产生的原理是变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。 在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。

举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。

4. 高压直流电源的工作原理

高压直流是指方向和大小不作周期性变化的高压电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。又称恒定电流。所通过的电路称直流电路，是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。

5. 高压电源系统原理图

高压电场的原理是高压电缆每一相线芯外均有一接地的铜屏蔽层，导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电缆电场。也就是说，正常电缆电场只有从线芯沿半径向铜屏蔽层的电力线，没有芯线轴向的电场（电力线），电场分布是均匀的。在做电缆头时，剥去了屏蔽层，改变了

原有的高压电缆电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场（沿导线轴向的电力线）。在剥去屏蔽层的芯线处电力线向屏蔽层断口处集中，那么屏蔽层断口处就是电缆最容易击穿的部位。在电缆最容易击穿的屏蔽层断口处采取了分散这集中的电力线（电应力）的措施，用介电常数为20～30，体积电阻率为108～1012Ω.cm材料制作的电应力控制管（简称应力管）套在屏蔽层断口处，以分散断口处的电场应力（电力线），保证电缆能可靠运行。因此，要使电缆可靠运行，电缆头制作中应力管非常重要，而应力管是在不破坏主绝缘层的基础上，才能达到分散电应力的效果的。

6. 高压电源工作原理

高压线铁塔的原理是靠悬式绝缘子或绝缘子串来实现的，悬式绝缘子是用陶瓷或玻璃制造，绝缘子串是采用橡胶制造，因其重量轻，体积小，不易破损等优点，已逐渐取代悬式绝缘子。

另外闪络发生时电流会通过电弧进入高压电塔，高压线塔是接地的，所以这个电流会导入大地，理论上这并没有什么问题，但大地存在电阻，可能会在接地点周围形成电压高低不同的区域，如果人跨越这个区域的电压差过大，就有可能造成跨步电压触电，所以大雾天或者毛毛雨天气要远离高压电线塔。

7. 高压系统电路原理图

高电压变为低电压是一个非常复杂的过程，不能单纯的通过使用“管”来实现，而且在设计技术方案的时候需要考虑比较多的技术需求，如直流、交流、输入电压范围、输出电压、输出电流等。

交流高压转化为低压

　　交流电压的转换需要用到变压器，所谓变压器就是对输入电压的幅值起到转换作用的装置，可以分为升压变压器和降压变压器。降压过程中需要用到降压变压器。变压器由初级线圈，铁芯以及次级线圈构成，工作原理为电磁感应，降压变压器的次级线圈匝数要低于初级线圈匝数。

　　当交流电接入初级线圈时，会在铁芯上产生交变的磁场，在次级线圈一侧，铁芯的交变磁场又转化为电场。两侧线圈的匝数和电流、电压存在比例关系，如下：

　　电压和匝数比的关系：U1/U2=N1/N2；

　　电流和匝数比的关系：I1/ I2=-N2/N1；

　　直流高压转化为低压

　　直流高压转化为低压时需要用到降压IC，而降压IC的输入电压范围有限，不能处理很高的电压，如通用的DC/DC降压IC最高可处理输入40V以内的直流电压；高压型的DC/DC降压IC输入电压最大可达90V；AC/DC型的降压IC可以输入最高达265V的电压。

　　LM2596的最大输入电压为45V，最大输出电流为3A。

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