一、簡介

高壓測試儀器具體就是測試高壓設備絕緣性能的好壞以及設備的運行狀態等等的儀器，包含的項目很多，主要有吸收比和極化指數的試驗的測試儀器、介質損耗和電容試驗的測試儀器、直流泄漏電流試驗的測試儀器等。

高電壓試驗和應用的種類很多，需要應用各種不同的穩態或暫態的高電壓和大電流。常用的穩態高電壓有工頻交流電壓和直流電壓，用作試驗電壓或工作電壓。常用的暫態高電壓和大電流有沖擊電壓和沖擊電流以及工頻振蕩電流等。前者模擬雷電過電壓或操作過電壓，后兩者分別模擬雷電流及短路電流。此外，還有一些特殊的方波電壓、方波電流、強流脈沖以及納秒級的核致電磁脈沖(NEMP)等。

二、發生裝置

產生上述高電壓和大電流的設備通常采用交流高壓試驗變壓器、直流高壓發生器、沖擊電壓發生器、沖擊電流發生器、合成振蕩回路等。這些設備都是以試驗變壓器和高壓電容器為主體，以不同接線所構成。試驗變壓器可產生工頻交流高電壓，也可用作其他設備的交流高壓電源。高壓電容器與硅堆等組成的各種整流回路，可產生直流高電壓，也可用作其他設備的直流高壓電源。多臺高壓電容器并聯充電、串聯放電的Marx回路可產生很高的沖擊電壓。多臺高壓電容器并聯，通過低阻抗放電可產生很大的沖擊電流；若通過電感線圈放電，則可產生衰減振蕩的電流或電壓，并可用以構成振蕩回路等。除上述常規設備外，還可由這些設備改裝或組合，用以產生陡波沖擊電壓、交流疊加沖擊波電壓等；也可利用高壓電容器等基本部件構成各種各樣的特殊設備，例如電容電感鏈型回路或同軸型形成線，它們都可產生很高的方波電壓或很大的方波電流等。 　測量儀器 　測量各種高電壓和大電流的裝置通常采用測量球隙、靜電電壓表（見圖）、分壓器、分流器、電壓互感器、電流互感器等。測量球隙和靜電電壓表雖可直接測量高電壓，但測量準確度都不很高。分壓器可由電阻、電容或阻容組合構成。電阻分壓器受熱容量所限，僅用于測量 1兆伏以下沖擊電壓；電容或阻容分壓器則可用于測量較高的交流電壓或沖擊電壓。直流高電壓測量常用高值電阻串聯微安表的回路。分流器是一低值電阻，常采用絞線、折帶或同軸等結構，可測量各種大電流。電壓或電流互感器利用變壓器原理測量工頻交流高電壓或大電流，測量準確度較高。穩態的工頻交流、直流高電壓和大電流的測量準確度已高達10-4～10-6; 但暫態的沖擊電壓或沖擊電流的測量準確度僅為1×10-2。此外，在絕緣特性試驗中常用兆歐表、高壓電橋、局部放電儀等儀器儀表，測量絕緣電阻、介質損耗因數和電容量、視在局部放電量等特性，以檢查絕緣介質的品質。
　　隨著科學技術的進展，不斷開發出新型的高電壓測量裝置。例如,球形場強探頭,已用于穩態和暫態的高電壓,特別是納秒級快速暫態高電壓的測量;利用數字記錄儀可實現信號的存儲和處理，對沖擊電壓、沖擊電流、局部放電等暫態信號的測量特別有利，并為高電壓測試自動化、智能化創造良好條件；利用光導纖維可有效地隔離電磁干擾，并且很容易實現高電位參量的測量；利用紋影儀和高速照相機可記錄氣體放電的發展過程；利用顯微照相技術可觀測固體介質中樹枝狀放電發展的狀態；利用氣相或液相色譜儀可測定絕緣油中微量的放電生成物；利用激光干涉儀、光譜儀可測定放電通道中等離子體的密度、溫度等微觀參量；利用磁場對激光的偏轉效應制成的激光電流互感器，可測量高電壓回路中的大電流（達萬安級以上）^[2] 。

三、技術問題

在各類高電壓試驗和應用中，出于高電壓和大電流等基本特點，還有一些共同性的技術問題需要研究和處理。
　?、偃松砗驮O備的安全是高電壓試驗和應用中必須十分重視的問題。帶電設備與其他設備或接地物體之間必須保證有足夠的凈空距離。在高壓測試過程中，非試驗設備應可靠接地，其中電容性設備還應短接。試驗區應設置圍欄、連鎖及放電桿等安全設施。
　?、陔姇灧烹娛歉唠妷涸O備經常發生的現象。為減小電暈噪聲、空氣污染及電磁干擾等，高電壓設備的帶電金屬部件均應設置曲率半徑合適的屏蔽罩。高壓引線在必要時采用大直徑的金屬圓管或多股組合導線等。
　?、垭姶鸥蓴_在高電壓暫態測試中應采取必要的措施予以防止。全金屬屏蔽室可以防止空間電磁波干擾。低通濾波器和隔離變壓器可用以抑制電源引入的干擾。雙屏蔽同軸電纜及良好的接地等可用以減小電纜外皮暫態電流造成的干擾等。采用光導纖維的光電耦合系統，則可有效地解決電磁干擾問題。
　?、芑芈氛袷師o論在高電壓的主回路或者在低電壓的測量回路都常有可能發生。為此，在主回路中常需設置阻尼電阻以抑制回路振蕩；在測量電纜或引線等端部需設置匹配電阻以防止多次反射造成的振蕩等。
　?、萃接|發是多組高電壓設備聯動控制和快速暫態測試中的關鍵技術。多極快速點火間隙是控制多組高電壓設備準確同步工作的關鍵部件。在測量儀器方面，數字記錄儀比傳統的示波器具有較大的優越性。
　?、逌y量準確度對穩態的高電壓和大電流來說已達到很高水平，但暫態測量的準確度還不很高。應用數字測量技術有可能通過信號處理提高測量準確度，并可消除電磁干擾的影響。

四、發展趨勢

高電壓測試技術隨著現代科技的發展，提出了更高的要求，也提供了更好的條件。在試驗研究方面，正朝著高準確度、快速暫態、微觀參量、強干擾背景下弱信號的提取以及測試自動化等方向發展；在工程應用方面，除開拓多種應用領域外，還朝著現場測試、在線監測、智能診斷的專家系統等方向發展。