试验电压值通过分压器分压、信号调理、VF 转 换、高速计数器测量、数据处理得出对应的测量值， 单位以 kV 表示。在升压过程中按照速度 kV/s 升 压，每秒增加的理论电压值是 kV。以本系统为例， 实际使用的最高升压速度为 2.0 kV/s，即每秒钟增 加 2.0 kV，采样周期为 60 ms，每秒钟采样点数为 17 个，相邻两采样点的电压差值是0.12 kV。由于存在 放电干扰等因子，采样的电压值可能会波动。系统 建模将波动的有效值限定在最快速度时相邻采样 点差值的 10 倍，即相邻两采样点数据只要在±1.2 kV以内就认为是有效的数字。
递推存储当前连续采样的10个点数据，总时间 为 600 ms，试品击穿瞬间以断闸的下降沿为触发信 号停止存储，上述地址中存储的就是断闸之前的10 个采样点数据。从试品破坏产生过流到完成切断 高压的时间需要 40～60 ms，在此过程中，高压对地 短路，试品上的电压值有可能急剧下降，数据采集 到的最后一个电压值可能会很小；也可能因为强烈 放电干扰的影响数值偏大，因此以倒数第 2 个采样 值作为基准值计算击穿值最为合理。
测试试品为聚酰亚胺薄膜，对最后采样的10个 点数据按照从大到小的顺序进行排列，取最大的 3 个值，以测试的极端条件为例进行分析：系统按照 升压速度 0.5 kV/s 升压，电压采样点数据按照理想 状态 ΔU=0.03 kV 递推，采样点为 0.03、0.06、0.09、 12.00、12.03、12.06、12.09、12.12 kV，试品发生击穿， 组合排列后最大的 3个值为 12.12、12.09、12.06 kV。 按照加权平均法计算为12.09 kV；最大值法为12.12 kV；算术平均值法为12.09 kV；3种数据的处理方法 相差不大。
如果测试中遇到强烈干扰的极端情况，测试数 据为 12.00、12.03、12.06、12.09，最后一个数据不是 12.12，而是相差 1.2 kV，最大数值为 13.29；加权平 均法计算为 12.285，误差约为 1.61%；最大值法为 13.29，误差为9.93%；算术平均值法为12.48，误差为 3.23%。
以上是理论得出的数据分析和误差分析。实 际中我们从同一批次的聚酰亚胺膜卷上随机裁取 16个试品平均分成2组，每组8个试品，分别采用最 大值法和加权平均值法进行试验，测试结果如表 3 所示。为验证其准确性，系统中我们采用另一种理 论递推方法进行辅证。
据点任取 6 个数据（A、B、C、D、E、F）组成 3 组数 据，每组数据的差值除以数据的间隔时间即为升压 的速度，得出 3 组速度取平均值 V。比如 A 和 E 一 组，E的数值减去 A 的数值，E点的时间减去 A 点的 时间，然后差值相除即为速度。任取一采样点时间 TX，电压值 UX，击穿瞬间的时间为 TB，则 UX+（TB- TX）×V=U1即为理论推算的击穿电压值，和系统采用 的加权平均值法取得的数据相比较，结果如表 4 所示。
从测试的 8 组数据可以看出，理论得出的击穿 值和加权平均法取得的实际击穿值之间相对误差 在±0.3% 范围内，验证了采用加权平均值的方法得 出的结果最接近实际击穿值。
通过分析升压速度、调压器分辨率、过流断闸 时间、采样周期等方面对击穿电压试验结果产生的 影响，采用在调压器和高压试验变压器之间增加一 个输出多量程变压器的方式，提升了测量结果的分 辨率；选取60 ms采样周期，从收到断闸信号起记录 往前的 10 个采样数据，通过数字滤波、加权平均计 算出最终的击穿电压值，并采用理论递推和试验数 据相结合的方式论证了加权平均取值方案的有效 性，极大程度地减小了击穿电压值的测量结果分散 性 ，提高了击穿电压测试过程中的动态测量准 确度。返回搜狐，查看更多
