Fraud Blocker
Divisor de alta tensão

Sistema de Medição de Alta Tensão

Divisores de alta tensão para medições de CA, CC e impulso.

Os divisores de alta tensão DEMIKS reduzem a alta tensão para uma tensão de saída baixa e mensurável — modelos resistivos, capacitivos, capacitivos com baixo amortecimento e RC, cada um adequado à forma de onda que você testa. Seja qual for a aplicação — CC, CA, impulso de raio ou impulso de comutação —, o fator de escala é caracterizado de acordo com a norma IEC 60060-2 e os parâmetros de impulso são avaliados segundo a norma IEC 61083.
Divisor de alta tensão DEMIKS
Resumo da solução
Tipos de divisores: resistivo, capacitivo, capacitivo com baixo amortecimento, RC
Formas de onda medidas: CC, CA, impulso de raio (LI), impulso de comutação (SI)
Classe de tensão: Construído sob medida para a aplicação, configurações de até 800 kV.
Fator de escala: caracterizado em cada faixa de medição atribuída
Normas: IEC 60060-1, IEC 60060-2, IEC 61083-1/-2, IEC 60052
Fornecido com: Braço de baixa tensão, cabo de medição, anéis de classificação
A saída alimenta um voltímetro de pico, um osciloscópio ou um registrador digital.
Formulário de contato

Por que medir com precisão alta tensão é mais difícil do que parece

Medição de sistema divisor de alta tensão

Um divisor de alta tensão é o instrumento que torna a alta tensão mensurável. Ele divide a tensão entre um braço de alta tensão e um braço de baixa tensão, e um voltímetro de pico, osciloscópio ou registrador digital lê a baixa tensão no braço inferior. Essa relação entre os dois braços — o fator de escala — é a base de toda a sua medição.

O problema começa quando o divisor não é escolhido para corresponder à forma de onda que precisa medir. Considere um divisor puramente resistivo que mantém uma relação perfeitamente plana em CC: ele distorcerá a frente de um impulso de raio e poderá adicionar distorção indesejada. Coloque um divisor capacitivo simples que lida bem com a rigidez CA de frequência industrial em um transiente muito rápido, e ele poderá se tornar instável e oscilar. Escolha um braço de baixa tensão que não seja adequado à forma de onda, e o erro de carga se infiltra silenciosamente, alterando a relação. Deixe os anéis de classificação desligados em um braço de alta tensão, e a carga parasita se dissipa no ar como um erro invisível. Em todos esses casos, o divisor ainda mostra uma leitura — só que é a leitura errada.

Essa lacuna é exatamente o que os divisores DEMIKS foram projetados para preencher. Em vez de fornecer um único divisor de uso geral para cada aplicação, a linha DEMIKS oferece divisores resistivos, capacitivos, capacitivos de baixo amortecimento ou RC, específicos para o tipo de forma de onda utilizada e a classe de tensão medida. Cada divisor é meticulosamente caracterizado para que o fator de escala e a incerteza sejam definidos na fábrica e enviados com um certificado, garantindo que gerentes, engenheiros e o departamento de compras estejam alinhados.

Gama de divisores de alta tensão DEMIKS — Resistivos, capacitivos, de baixo amortecimento e RC

Cada divisor de tensão na faixa de valores torna a alta tensão mensurável, convertendo-a em uma baixa tensão proporcional, mas a composição do braço de alta tensão determina qual forma de onda ele mede com precisão. Resistores mantêm uma proporção precisa em corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA) de frequência industrial; capacitores proporcionam baixa perda e boa resposta de frequência em CA; a combinação dos dois amplia a largura de banda utilizável para a região de impulsos. Juntos, os quatro modelos abaixo abrangem todo o conjunto de tarefas de medição em um laboratório de testes de alta tensão.
Divisor resistivo de alta tensão

Divisor resistivo de alta tensão

Um divisor resistivo constrói seu braço de alta tensão a partir de uma cadeia de resistores de precisão em série, com o braço de baixa tensão conectado na extremidade inferior. Ele mantém uma relação estável tanto em tensão contínua quanto em corrente alternada de frequência industrial, sendo o divisor mais econômico quando a aplicação é a medição de corrente contínua de forma de onda única. Coeficientes de temperatura compatíveis e um baixo coeficiente de tensão mantêm a resistência — e, consequentemente, o fator de escala — constantes mesmo com variações de tensão e temperatura.

Matriz de Seleção de Divisores

Tipo de divisor Forma de onda primária Classe de voltagem dever mais adequado Sistema complementar DEMIKS
Resistivo CC + CA de frequência de potência kV baixo a médio Medição de resistência CC e fuga de corrente sistema de teste HVDC
Capacitivo CA (50/60 Hz + HF) kV médio a alto Testes de resistência CA e para-raios sistema de teste de ressonância CA
Capacitivo de baixo amortecimento Impulso LI/SI + CA configurações de alta kV, até 800 kV Sistemas de medição e referência de impulsos Sistema de teste de tensão de impulso
RC (resistivo-capacitivo) CA / CC / impulso kV médio a alto Laboratórios de forma de onda mista Bancadas de teste multissistema
A classe de tensão é configurada de acordo com a aplicação do cliente: a DEMIKS fabrica divisores para laboratórios de teste de alta tensão em configurações de até 800 kV, além de sua ampla gama de sistemas de teste ressonantes CA de frequência variável e geradores de impulsos. Cada divisor é fornecido completo com seu braço de baixa tensão, um cabo de medição compatível e o hardware de classificação para sua classe de tensão. Para um laboratório que opera somente com corrente contínua (CC), o divisor resistivo da DEMIKS combina-se naturalmente com os equipamentos de teste de alta tensão CC da empresa, enquanto um laboratório de impulsos combina o divisor capacitivo de baixo amortecimento com um sistema de teste de tensão de impulso.

Divisores resistivo, capacitivo e RC — Escolhendo por forma de onda e precisão

O erro mais custoso na medição de alta tensão é selecionar o tipo errado de divisor de tensão e, em seguida, culpar a classe de precisão por um erro causado por uma incompatibilidade de forma de onda. Essa comparação se baseia em duas questões que realmente definem a decisão: qual forma de onda você está medindo e qual é a causa do erro nessa medição. A precisão é considerada uma causa, e não um recurso de marketing.

Fator de seleção Divisor resistivo Divisor capacitivo divisor RC
medição CC excelente — relação estável limitado — depende de vazamento bom — o braço resistivo conduz corrente contínua
Resistência à corrente alternada (50/60 Hz) utilizável em kV mais baixos excelente — baixa perda Bom estado, com sinais de uso
Impulso de relâmpago/comutação distorce a frente anéis sem amortecimento Bom para design amortecido
resposta de freqüência cai em HF Largo Largo
Autoaquecimento em kV elevado perda significativa de energia baixa perda baixa a moderada
Relatórios sobre o fator de repercussão não não sim
Custo relativo menor moderada mais

Nota de Engenharia — De onde realmente vem a classe de precisão?

Em todo o mercado, os divisores de tensão CC atingem classes de precisão de aproximadamente 0.01% a 3%, e os divisores de tensão CA, de cerca de 0.2% a 10%. Essa variação não se deve ao preço, mas sim ao projeto. Três parâmetros influenciam o fator de escala: o coeficiente de temperatura dos elementos resistivos (resistores de alta tensão padrão mantêm uma precisão melhor que 30 PPM por °C, e a correspondência dos coeficientes é mais importante do que o valor absoluto), o coeficiente de tensão (a resistência diminui à medida que a tensão aplicada aumenta, portanto, um divisor calibrado em uma tensão e usado em outra apresenta um erro não linear inerente) e a caracterização de cada faixa de medição atribuída, em vez de um único ponto. Um divisor é preciso porque seus componentes são combinados e sua relação de transformação é documentada — não por causa de onde foi fabricado. Essa é a base pela qual um divisor DEMIKS deve ser avaliado em comparação com qualquer alternativa em uma lista de opções.

Leia a tabela dessa forma e as respostas serão diretas. Laboratórios de corrente contínua (CC) exigem um divisor resistivo; uma área de medição de corrente alternada (CA) requer um divisor capacitivo; e um laboratório que se recusa a possuir três instrumentos quando um seria suficiente deve considerar seriamente o divisor RC. O divisor capacitivo de baixo amortecimento fica de fora dessa comparação tripla, porque a medição de impulsos é um problema diferente — abordado na seção sobre divisores acima. Nada disso é teórico: a escolha do tipo de divisor adequado à forma de onda é o que mantém o erro de carga, a resposta em frequência e o comportamento corona dentro dos limites exigidos pelo seu certificado de teste.

Formulário de contato

Medição de divisores de alta tensão em testes de transformadores, cabos, para-raios e GIS (Sistemas Isolados a Gás).

Um divisor de tensão justifica sua importância pelos testes que possibilita. Cada caso abaixo mostra onde um tipo de divisor de tensão atua em um laboratório de alta tensão e por que a medição é importante para o resultado do teste em si — e não apenas para o traçado no osciloscópio.

Teste de divisor capacitivo em transformador de potência

Resistência CA do transformador

Teste do divisor capacitivo em transformadores de potência

Os testes de tensão suportável CA e de tensão induzida em transformadores de potência exigem uma medição de tensão que não sobrecarregue o circuito de teste ressonante. Um divisor capacitivo consome uma corrente desprezível, portanto, registra a tensão aplicada sem perturbá-la, e sua baixa perda evita o autoaquecimento que um divisor resistivo sofreria ao operar com essa classe de tensão. Seu braço capacitivo também rastreia o conteúdo harmônico da tensão de teste, o que é importante quando o critério de aceitação é o valor de pico em vez do valor RMS.

Divisor capacitivo com baixo amortecimento em testes de impulso de raio

Coordenação de Impulso/Isolamento

Divisor capacitivo com baixo amortecimento em testes de impulso de raio

Os testes de impulso atmosférico em transformadores, buchas e subestações isoladas a gás (GIS) exigem a aquisição precisa e fiel do tempo de frente e do pico de transientes rápidos. Um divisor capacitivo de baixo amortecimento apresenta uma representação sem oscilações e livre de distorções, em comparação com um divisor capacitivo padrão, e sua saída fornece dados relacionados ao impulso a partir de registradores digitais, de acordo com a norma IEC 61083-2. Em sua função como divisor de referência, o mesmo instrumento oferece rastreabilidade dos sistemas de medição do seu laboratório às normas nacionais do seu país.

Divisores RC e resistivos em programas de teste mistos

Cabos, para-raios e GIS

Divisores RC e resistivos em programas de teste mistos

Um laboratório de cabos ou GIS raramente processa uma única forma de onda. Um divisor RC pode medir a resistência CC na bainha de um cabo pela manhã e a característica CA de um para-raios à tarde, fornecendo o fator de ondulação sempre que uma fonte CC precisar ser verificada. Para trabalhos predominantemente CC — como medição da tensão de referência de para-raios ou fuga CC em acessórios de cabos — um divisor resistivo fornece a relação estável da qual depende o certificado de teste.

Estrutura TCO

Comprar, alugar ou terceirizar — Uma visão do custo total de propriedade de um divisor de alta tensão

O preço de compra é apenas a parte visível do custo de um divisor de fluxo. Qualquer sistema de medição que permaneça em serviço acarreta custos recorrentes para quem o possui, portanto, a decisão sensata depende da frequência com que o laboratório o utiliza.

  • Quando você possui o divisor de fluxo, somente a calibração deixa o sistema de medição fora de serviço por 1 a 2 meses por ano — o que representa de 5 a 10% do valor do equipamento —, enquanto a manutenção anual custa cerca de 2 a 5% e a depreciação fica próxima de 20 a 25% ao ano.
  • O aluguel geralmente sai mais barato quando um divisor é usado menos de 60 a 70% do tempo, pois a calibração, a manutenção e o armazenamento ficam a cargo do fornecedor.
  • A compra torna-se a opção mais barata quando o divisor é necessário por mais de 30 a 35 semanas por ano, de forma consistente, durante vários anos.
  • Uma frota híbrida — em que o veículo de referência de alta utilização é de propriedade do proprietário e o restante é alugado — tende a reduzir o custo total da frota em 25 a 40%.

Para um gerente de laboratório, a conclusão é clara: um divisor de feixe que você usa constantemente vale a pena ter e calibrar em intervalos regulares, enquanto um que você usa apenas algumas semanas por ano raramente justifica essa manutenção. A DEMIKS fornece os dados de caracterização de qualquer forma, portanto, o custo da calibração permanece previsível, em vez de se tornar uma surpresa.


Fonte: análises de custo de aluguel versus compra de equipamentos de teste de alta tensão no setor (Lakeland Engineering; RentalTec). Os valores apresentados são médias do setor para fins de planejamento e não uma cotação da DEMIKS.

Normas e Conformidade — IEC 60060-2, IEC 61083 e IEC 60052

A confiabilidade de um divisor de alta tensão depende da rastreabilidade das normas às quais suas medições são realizadas. Cada divisor DEMIKS é calibrado e enviado com dados de caracterização para que possa ser utilizado em um sistema de medição aprovado, verificado de acordo com a estrutura IEC descrita abaixo.

IEC 60060 1-

Técnicas de teste de alta tensão — definições e requisitos de teste para tensões CC, CA e de impulso.

IEC 60060 2-

Sistemas de medição — fator de escala, relação de tensão e métodos para aprovação de um sistema de medição e estimativa de sua incerteza.

IEC 61083 1-

Instrumentos para testes de impulso — requisitos para os registradores digitais usados ​​com divisores de impulso.

IEC 61083 2-

Software para testes de impulso — avaliação dos parâmetros de impulso a partir de formas de onda gravadas.

IEC 60052

Medição da tensão entre esferas — o método de referência independente para verificar a tensão de pico.

Nota de Engenharia — O que um "Sistema de Medição Aprovado" realmente exige

A norma IEC 60060-2 não aprova um divisor de tensão isoladamente. Ela trata o divisor como um componente de um sistema de medição, expressa o fator de escala e a tensão medida como incertezas relativas e define como o usuário deve demonstrar que o sistema atende aos limites de incerteza para os níveis de teste em questão. Na prática, o divisor, seu braço de baixa tensão, seu cabo de medição e o instrumento de registro são tratados como uma única cadeia — razão pela qual a DEMIKS os fornece combinados, com dados de caracterização, em vez de peças separadas para serem montadas e utilizadas sem garantia de precisão. A calibração dessa cadeia deve ser rastreável a padrões nacionais, com registros de estado inicial e final mantidos para que qualquer variação no fator de escala seja detectada antes de chegar a um relatório de ensaio.

Comprando um divisor de alta tensão — fatores que influenciam o preço, prazo de entrega e calibração

Como cada divisor é construído para uma classe de tensão e uma forma de onda específicas, um preço de tabela seria enganoso — o mesmo “divisor de 100 kV” pode ter custos bastante variados dependendo da precisão e dos acessórios inclusos. Abaixo, uma tabela de fatores de precificação mostra o que influencia o orçamento, permitindo que o comprador avalie o projeto antes de entrar em contato.

O que influencia o preço de um divisor de alta tensão?

  • A classe de tensão é o fator mais importante — uma classificação em kV mais alta significa um braço de alta tensão mais longo, mais equipamentos de classificação e mais trabalho de caracterização.
  • O tipo de divisor também importa: o resistivo é o menos caro, enquanto os projetos capacitivos e RC com baixo amortecimento adicionam componentes e esforço de projeto.
  • Uma classe de precisão mais rigorosa — uma incerteza de fator de escala menor — exige mais correspondência e caracterização de componentes em mais faixas de medição.
  • A cadeia de medição que você inclui determina o componente: voltímetro de pico ou registrador digital, braço de baixa tensão, cabo de medição compatível.
  • Os anéis de graduação, os eletrodos de blindagem e a estrutura de suporte são dimensionados de acordo com a classe de tensão do divisor, em vez de serem incluídos aleatoriamente.
  • O escopo da calibração encerra a cotação — dados de caracterização da construção e se os certificados de rastreabilidade acompanham o divisor.

Aviso ao comprador — Prazo de entrega e intervalo de calibração

O prazo de entrega está diretamente relacionado ao preço — a classe de tensão, o tipo de divisor e a classe de precisão exigem caracterização, enquanto divisores de impulso ou de referência demandam mais tempo de teste do que os divisores resistivos de corrente contínua. Solicite à DEMIKS um orçamento com prazo de entrega específico para sua aplicação, em vez de um valor padrão. Defina o intervalo de recalibração de acordo com a forma como o divisor será utilizado — uma unidade de referência com manutenção adequada pode manter seu fator de escala por vários anos, enquanto uma unidade em uso frequente precisa ser verificada com mais regularidade. A taxa de utilização, o ambiente operacional, os requisitos de precisão e o histórico de estabilidade do instrumento influenciam essa escolha. A DEMIKS oferece suporte à recalibração para que o divisor permaneça dentro dos limites da norma IEC 60060-2 durante toda a sua vida útil.

Status do sistema: Cotação pronta

Envie à DEMIKS a sua classe de tensão, a forma de onda que você mede, a precisão necessária e o instrumento de gravação que pretende usar, e você receberá um orçamento detalhado com uma estimativa de prazo de entrega personalizada para essa aplicação — não um preço fixo padrão.

Especifique seu divisor de alta tensão DEMIKS

Informe-nos a forma de onda, a classe de tensão, a precisão desejada e o instrumento de gravação, e nós encontraremos o divisor de tensão adequado e enviaremos um orçamento detalhado com uma estimativa de prazo de entrega.

×
Formulário de contato

Perguntas frequentes sobre divisores de alta tensão — Seleção, precisão, normas e compra.

O que é um divisor de alta tensão e como ele funciona?

Um divisor de alta tensão é um instrumento de medição que reduz uma alta tensão para uma tensão proporcionalmente baixa, permitindo sua leitura por um voltímetro de pico, osciloscópio ou registrador digital. Ele é composto por um braço de alta tensão e um braço de baixa tensão, e a relação entre eles — o fator de escala — é o valor do qual depende cada medição. O divisor permite medir a tensão em transformadores, cabos, para-raios e outros equipamentos sem expor o medidor à alta tensão total, e um cabo de medição transporta o sinal reduzido para o instrumento de registro. Como nenhuma topologia de braço único lida bem com todas as formas de onda, a DEMIKS fornece divisores resistivos, capacitivos, capacitivos de baixo amortecimento e RC, permitindo que o tipo de divisor seja escolhido de acordo com a tensão CC, CA ou de impulso que você realmente está testando, em vez de comprometer o desempenho em todas as três.

Divisor de tensão resistivo versus capacitivo — qual deles eu preciso?

Para medições de corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA) na frequência da rede elétrica, escolha um divisor de tensão resistivo, cuja estabilidade e baixo custo são vantagens. Para testes de tensão CA suportável, opte por um divisor de tensão capacitivo, onde as baixas perdas e a boa resposta em frequência do braço capacitivo reduzem o aquecimento e os erros. Acima de aproximadamente 100 kV, a potência dissipada em um divisor puramente resistivo torna-se difícil de controlar, razão pela qual os divisores capacitivos e RC predominam no topo da faixa de tensão. Se você medir mais de uma forma de onda, um divisor RC abrange CA, CC e impulsos a partir de um único instrumento.

Qual tipo de divisor mede a tensão de impulso de raios e de manobra?

Divisores capacitivos de baixo amortecimento são a escolha padrão para medições de impulso de raio (LI) e impulso de comutação (SI). Seus resistores de amortecimento suprimem o ringing e a distorção da forma de onda que um divisor capacitivo simples apresenta em transientes rápidos, mantendo a precisão do tempo de frente e do pico registrados. Um divisor capacitivo de baixo amortecimento também pode servir como um sistema de medição de referência CA e como divisor operacional de um sistema de teste de alta tensão. Divisores de impulso resistivos também são usados, principalmente como divisores de referência padrão para calibração rastreável.

Qual a precisão de um divisor de alta tensão DEMIKS?

A precisão é expressa pelo fator de escala e sua incerteza de medição, caracterizada de acordo com a norma IEC 60060-2. Em todo o setor, os divisores CC atingem classes de precisão de aproximadamente 0.01% a 3%, e os divisores CA, de aproximadamente 0.2% a 10%, dependendo da classe de tensão e da aplicação. Os principais fatores que determinam a precisão são os coeficientes de temperatura correspondentes, um coeficiente de baixa tensão e a caracterização de cada faixa de medição atribuída — e não o país de fabricação. Os divisores DEMIKS são caracterizados em suas respectivas faixas e fornecidos com dados de calibração, para que a incerteza com a qual você trabalha seja documentada, e não presumida.

Os divisores DEMIKS estão em conformidade com as normas IEC 60060-2 e IEC 61083?

Sim. Os divisores DEMIKS são projetados de acordo com as normas IEC 60060-1 e IEC 60060-2 para técnicas de teste e sistemas de medição, IEC 61083-1 e IEC 61083-2 para instrumentos de impulso e software, e IEC 60052 para o método de referência esfera-espaço. O fator de escala e a resposta ao degrau são verificados para um sistema de medição aprovado.

Que faixa de tensão e formas de onda podem ser medidas?

São contempladas correntes contínuas (CC), corrente alternada (CA), impulsos de raio e impulsos de manobra. Cada divisor é construído de acordo com a classe de tensão do cliente, com configurações de até 800 kV — o tipo é escolhido primeiro pela forma de onda e, em seguida, pela classe de tensão e precisão.

Qual é o intervalo de calibração e ele é rastreável?

A calibração de um sistema de medição de alta tensão deve ser rastreável a padrões nacionais, e o intervalo depende da taxa de utilização, do ambiente em que o divisor opera, da precisão exigida e do histórico de estabilidade do instrumento. Um divisor de referência estável e pouco utilizado pode manter sua calibração por vários anos; um divisor operacional muito utilizado é verificado com mais frequência. A DEMIKS fornece dados de caracterização da configuração final e oferece suporte à recalibração para que o fator de escala permaneça dentro dos limites de incerteza da norma IEC 60060-2.

Como evitar erros de carregamento e efeito corona em alta tensão?

O erro de carga ocorre quando a impedância de entrada do medidor ou registrador consome corrente do divisor e altera a relação de transmissão. Ele é controlado ajustando a impedância do braço de baixa tensão ao instrumento de registro e mantendo o cabo de medição corretamente conectado. O efeito corona — descarga parcial no ar ao redor do braço de alta tensão — é suprimido com anéis de graduação e eletrodos de blindagem que equalizam o campo elétrico. Os divisores DEMIKS são fornecidos com o hardware de graduação e o cabo recomendado, de modo que ambas as fontes de erro sejam controladas desde o início.

Um único divisor de fluxo pode medir corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC)?

Sim, essa é a função do divisor resistivo-capacitivo (RC). Os elementos resistivos proporcionam um comportamento estável em corrente contínua (CC), enquanto os elementos capacitivos garantem uma boa resposta em altas frequências. Assim, um único divisor RC mede tensões CA, CC e de impulso. Um divisor RC também fornece informações sobre o fator de ondulação e as características de frequência, o que o torna a opção mais flexível para um laboratório que realiza diversos programas de teste. Se o seu trabalho envolve formas de onda únicas, um divisor resistivo ou capacitivo dedicado geralmente é mais econômico.

Qual o preço de um divisor de alta tensão e qual o prazo de entrega?

O preço depende da classe de tensão, do tipo de divisor, da classe de precisão, do voltímetro ou registrador de pico incluído e se os anéis de graduação e o conjunto de cabos de medição estão incluídos. Classes de tensão mais altas e maior precisão exigem mais trabalho de caracterização, o que aumenta o custo e o prazo de entrega. Como cada divisor é construído de acordo com a tensão e a forma de onda do cliente, a DEMIKS fornece orçamentos específicos para cada aplicação, em vez de publicar uma tabela de preços — envie-nos a sua classe de tensão, a forma de onda e a precisão desejada para receber um orçamento detalhado e uma estimativa de prazo de entrega.

Voltar ao Topo
Entre em contato com a empresa DEMIKS
Formulário de contato