10kV直流高壓標準分壓器的設計

劉星 顧杰 等
遼寧葫蘆島92493部隊89分隊，葫蘆島125000

摘　要:本文對10kV直流高壓標準分壓器的設計進行了較了詳細的論述。該機通過對所用電阻進行精密篩選和合理組合，并采取了正確的分壓比測量方案和等電位屏蔽措施，較好地解決了高阻值電阻的表面泄漏問題，保證了分壓比的準確和確定，使高壓分壓器達到了較好的技術指標。

關鍵詞:分壓比測量 等電位屏蔽 不確定度 電壓 測量 設計 電阻參數 分壓系數 計量標準 分壓系數 10kV直流高壓標準分壓器

很不錯的文章，學到很多。
但是，改分壓器距離國際標準還有較大差距，僅為0.005%（50ppm）。鄰國Japan很早通過100只電阻的串并聯的方法，達到對10kV分壓時誤差在1ppm以內。

差距原因有：

1、電阻選擇上，用了RX70，長期穩定性不太好，溫度特性也一般（最后只做到了整體為5ppm/C）。
參考Fluke的752A分壓箱，采用的是金屬殼密封電阻，每只電阻的溫度系數都不大于2ppm/C，測量到0.1ppm/C，而且采用匹配方法，做到整體名義溫度系數<0.1ppm/C

2、電阻使用上，每只電阻承受的電壓達到了666V，功率達到了45mW，總消耗達到了0.68W。
這樣勢必導致電阻發熱嚴重（45mW已經不小），不僅漂移大而且影響穩定性，同時加劇了電壓效應。盡管線繞電阻的電壓效應很小，但高壓下還是不能忽略的。

3、下分壓電阻沒有采用相同規格
老化和溫度系數容易造成不一致

電阻選擇的改進辦法：上電阻用100只5M的，這樣的電阻好找、好制作。下電阻用10只同樣的5M并聯（事實上，某個電阻要串聯一個50k左右的電阻進行細調）。
選擇這樣的電阻后，每只電阻的電壓就下降到了100V，功率成為2mW，這樣才符合精密測試的要求，總功率也降低為0.2W。
如果求其次，可以上面采用50只5M的，下面用250k電阻（兩只500k并聯），每只電阻的功消為8mW，總功率為0.4W。