0.1Hz超低频正弦波系统设计原理

早在20世纪70年代美国高电压公司就致力于超低频电缆检测方法的研究，设计生产的电缆检测设备能产生真正的高压正弦波，而且设备很轻，成本接近直流测试系统。经过实践证明使用超低频高压的固体绝缘电缆的击穿电压与使用交流工频所得到的电压值是相当的。该设计允许以通常的耐压水平测试得负荷远远超过5斗F的电缆进行测试，并且仅使用电压为120 V、频率为60 Hz(或220 V，50 Hz)的电源。而且，该项设计还可扩展到频率为o.05，0．02，0．01 Hz的更低频率操作中(0．0l Hz频率的测试是针对超长电缆的)。

该设计的基本思路是产生像正弦波那样的超低频波形，用超低频以低充电电流、相对长一点的时间间隔对试品充电至高压。这里超低频的波形是关键特别适合的是正弦波，因其避免了其他波形可能产生的高频谐波(高频谐波会对测试目标产生驻波或有害的电压突变)。通过图l可以很清晰地理解该设计的基本理念。系统所需的输入功率是从一个正常的120V，60 Hz或220 V，50 Hz的电源处获得。输出电压的振幅是由自动可调变压器控制的，图l中用Tl来表示。该变压器的输出用相应需要的0．1 Hz超低频来调节，该过程在图1中用T2来表示。T2的输出以正弦波模式周期性地增加或减少，频率是2倍的输出频率，这样就会产生—个60Hz(或50Hz)电压。该调制工频电压经过高压变压器逐步升压，图l中用T3表示。该高压变压器的输出通过—个能产生单极电压的全波整流器来整流。后，整流器与终端之间的一个极性开关每隔半个周期就会将整流后的电压的极性颠倒一次。输出电缆和被测试品的电容将提供充足的滤波，以便将120Hz的波动减至一个可接受的水平，其终波形显示出来—个高压超低频正弦波。