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绪论1

第一章　屏蔽保护的基本概念3

一、屏蔽保护的目的、任务和对象3

（一）屏蔽保护的目的3

（二）屏蔽保护的任务5

（三）屏蔽保护的对象5

二、干扰源的分类和干扰信号进入被干扰对象的途径6

（一）干扰源的分类6

（二）干扰信号进入被干扰对象的途径7

三、减小干扰信号引起误差的基本方法8

（一）干扰信号引起的误差8

（二）用增加中间变量的办法减小误差8

（三）用减小绝对误差的办法减小误差8

（四）干扰信号△X0和绝对误差△X的关系9

第二章　直流测量线路的屏蔽保护11

一、串联电路干扰的基本形式及其误差11

（一）串联电路干扰的基本形式11

（二）漏电流产生的测量误差12

（三）结论13

二、电流表检定电路的屏蔽方法14

（一）屏蔽方法14

（二）对测量端绝缘电阻的要求15

（三）屏蔽的结构16

三、电压表测量线路的屏蔽方法17

（一）屏蔽方法17

（二）漏电产生的误差18

（三）对电压表测量线路的绝缘要求19

四、电位屏蔽及等电位屏蔽20

（一）电位屏蔽20

（二）等电位屏蔽23

五、直流分压器的屏蔽方法25

（一）直流分压器对绝缘电阻的要求25

（二）直流分压器的屏蔽结构26

（三）直流分压器的分段屏蔽方法27

（四）分段屏蔽方法的改进29

六、兆欧表的等电位屏蔽结构及绝缘电阻测量的等电位屏蔽方法31

（一）兆欧表的等电位屏蔽结构31

（二）绝缘电阻测量的等电位屏蔽方法31

七、标准电池检定电路的等电位屏蔽方法32

（一）漏电对标准电池检定电路的影响32

（二）标准电池检定电路的屏蔽方法33

八、并联电路干扰的基本形式33

（一）并联电路干扰的基本形式33

（二）干扰电动势引起的误差34

（三）结论35

九、电流表中消除引线电阻所产生的测量误差的方法35

（一）引线电阻产生的误差35

（二）消除引线电阻引起误差的方法36

十、热电动势及消除办法37

（一）热电动势产生的原因37

（二）消除热电动势的方法37

十一、分析电测线路干扰源的方法举例41

（一）电位差计测量电路干扰的分析方法42

（二）电桥测量电路干扰的分析方法43

第三章　直流电位差计和直流电桥的屏蔽保护45

一、端钮数和干扰的关系45

（一）端钮数和独立变量的关系45

（二）端钮数和干扰的关系48

二、绝缘隔离和屏蔽隔离49

（一）从端钮的观点看绝缘和屏蔽的本质49

（二）绝缘隔离和屏蔽隔离50

（三）绝缘-屏蔽-绝缘隔离法51

（四）屏蔽材料的电阻不为零对绝缘-屏蔽-绝缘隔离的影响52

三、直流电位差计的绝缘要求及屏蔽结构53

（一）补偿线路的绝缘要求53

（二）直流电位差计的屏蔽结构54

四、用电位差计和直流分压器测量电压时的屏蔽方法56

（一）外界电源流向电位差计的漏电电流对电位差计工作的影响56

（二）电位差计线路对屏蔽漏电时，对电位差计工作的影响57

（三）屏蔽的连接方法59

（四）电位差计工作电源的屏蔽方法60

五、电位差计检定电流表、电压表电路的屏蔽方法62

（一）电流表检定电路的屏蔽方法62

（二）电压表检定电路的屏蔽方法63

六、用一台电位差计测量几个电压电路的屏蔽方法64

（一）测量多组电压电路的屏蔽方法64

（二）测量多组极性变化的电源电路的屏蔽方法65

七、对使用电位差计的测量电路绝缘电阻的要求及其测量方法66

（一）对绝缘电阻的假设67

（二）漏电产生误差的基本形式和漏电电流的途径67

（三）电位差计输出端电阻的特点68

（四）对被测电源的绝缘要求69

（五）考虑到电位差计输出端电阻的影响，对电位差计绝缘电阻所提出的要求70

（六）电位差计系统绝缘电阻的测量方法74

八、直流电桥测量线路的屏蔽方法75

（一）直流电桥线路中的干扰源和等效线路76

（二）对电桥电路绝缘电阻的要求77

（三）带有辅助支路的电桥电路79

（四）直流电桥的屏蔽结构79

九、静电感应的屏蔽方法80

（一）静电感应产生的机理80

（二）静电感应的屏蔽方法81

十、冲击法测磁装置的屏蔽实例82

（一）漏电对测磁装置的影响82

（二）测磁装置漏电电导的等效电路83

（三）漏电电流的通路及其对测量的影响84

（四）装置的屏蔽保护方法87

第四章　交流测量线路的屏蔽保护90

一、交流测量线路干扰的特点90

（一）交流测量线路中干扰信号的来源与直流测量线路的区别90

（二）交流阻抗与直流电阻90

二、无定向结构92

（一）无定向结构的定义92

（二）理想的无定向结构和实际的无定向结构92

（三）短路扼流圈构成的无定向结构94

三、导线的屏蔽方法96

（一）两根导线之间容性漏电产生的误差96

（二）减小导线之间容性漏电的方法97

（三）两根导线之间互感耦合的屏蔽方法99

（四）高电压导线的屏蔽方法101

（五）大电流载流导线的屏蔽方法101

四、阻抗元件的定义及其所受干扰的来源103

（一）阻抗元件的定义103

（二）影响阻抗元件阻抗值的因素104

五、交流电阻及其频率误差105

（一）交流电阻的等效电路105

（二）交流电阻的频率误差106

（三）交流电阻使用的频率范围108

（四）γX、γR和θ之间的关系109

六、减小电阻时间常数的工艺措施110

（一）减小时间常数的基本方法110

（二）减小L6和C6的工艺方法110

七、电感、电容元件及其频率误差112

（一）电感线圈的等效电路及使用的频率范围112

（二）电感线圈频率误差的计算举例113

（三）电容器的等效电路及使用的极限频率范围115

八、阻抗元件的屏蔽及等效电路118

（一）两端钮阻抗屏蔽的等效电路118

（二）四端钮阻抗的无定向结构120

（三）在高压下工作的两端钮阻抗的屏蔽121

九、屏蔽对电阻元件电阻值的影响122

（一）屏蔽对电阻元件电阻值影响的计算122

（二）屏蔽对电阻时间常数的影响125

（三）屏蔽的电容对电阻时间常数的补偿作用128

十、屏蔽对电感、电容元件数值的影响129

（一）屏蔽对电感线圈的影响129

（二）屏蔽对电容元件的影响130

十一、阻抗元件串联和并联的屏蔽方法131

（一）阻抗元件串联后的等效电路131

（二）阻抗元件串联的屏蔽方法132

（三）阻抗元件串联受屏蔽影响的等效电路133

（四）两种不同性质的阻抗串联时屏蔽对阻抗值的影响137

（五）阻抗元件并联的屏蔽方法139

（六）四端钮阻抗并联的等效电路139

（七）电阻元件串联和并联后时间常数的改变140

十二、交流电阻箱、电感箱和电容箱的屏蔽方法141

（一）引线电感对交流电阻箱时间常数的影响141

（二）电阻箱的内部接线方法142

（三）电阻箱的屏蔽与线路的连接方法145

（四）电容箱的内部连接方法146

（五）电感籍的内部连接方法149

第五章　电场、磁场和电磁场干扰源及其屏蔽150

一、静电场和恒流磁场干扰源150

（一）静电场的产生和它的性质150

（二）恒流磁场的产生和它的性质151

（三）运动电荷产生的电场152

二、交变电磁场干扰源153

（一）交变电磁场的产生及特性153

（二）似稳场154

（三）辐射场154

（四）电磁波的传播及辐射场中的波阻抗154

（五）似稳场的传播及似稳场中的波阻抗156

（六）交变电磁场对测量线路或仪器的干扰157

三、静电场、恒流磁场和低频似稳场的屏蔽方法158

（一）静电场的屏蔽方法158

（二）恒流磁场的屏蔽方法159

（三）低频似稳场的屏蔽方法161

四、电磁波的屏蔽方法162

（一）电磁波的屏蔽方法及屏蔽系数162

（二）电磁波的吸收损耗163

（三）电磁波的反射损耗165

（四）结论166

五、似稳场的屏蔽方法168

（一）似稳场的吸收损耗和反射损耗168

（二）似稳场的总损耗170

六、屏蔽体的缝隙和孔洞对屏蔽效果的影响170

（一）缝隙和孔洞影响屏蔽效果的原因170

（二）减小孔洞和缝隙对屏蔽效果影响的方法171

七、磁屏蔽和静电屏蔽的应用举例171

（一）电源变压器的屏蔽方法171

（二）感应分压器的屏蔽方法173

（三）隔离式三绕组感应分压器的屏蔽方法176

（四）电流比较仪的屏蔽方法178

第六章　交流电桥的屏蔽保护180

一、交流电桥线路干扰信号的来源、通路和选择屏蔽方法的依据180

（一）交流电桥线路干扰的来源180

（二）干扰信号的通路180

（三）选择屏蔽方法的依据180

二、四臂电桥顶点对地导纳引起的误差及其消除的办法181

（一）四臂电桥顶点对地漏电产生的误差181

（二）卡尔瓦罗定理182

（三）用辅助支路满足卡尔瓦罗定理要求的条件的方法183

（四）对辅助支路调节细度的要求185

三、电桥线路的屏蔽方法189

（一）电桥线路的屏蔽方法189

（二）对称变压器的应用194

（三）辅助支路和屏蔽同时采用的电桥线路195

四、交流电桥指零仪的屏蔽方法196

（一）指零仪接地196

（二）指零仪的等电位屏蔽法196

（三）带有辅助支路的指零仪等电位屏蔽法197

（四）带有运算放大器的指零仪屏蔽方法198

五、根据被测阻抗的工作条件选择电桥的屏蔽方法198

（一）相邻臂带有并联支路的电桥的性质198

（二）相对臂带有并联支路的电桥的性质200

（三）固有阻抗测量的屏蔽方法201

（四）工作阻抗测量的屏蔽方法202

（五）局部阻抗测量的屏蔽方法202

六、有纯电阻比例臂的交流电桥的屏蔽方法举例203

（一）电感电桥的屏蔽方法203

（二）电容电桥的屏蔽方法204

七、欧文电桥的屏蔽方法举例207

（一）分布参数对欧文电桥的影响207

（二）欧文电桥的屏蔽方法208

八、麦克斯韦电桥和西林电桥的屏蔽方法举例211

（一）麦克斯韦电桥的屏蔽方法211

（二）西林电桥的屏蔽方法211

九、变压器电桥的特点及其屏蔽方法举例214

（一）四臂电桥测量三端钮电容时产生的误差214

（二）变压器电桥的特点及屏蔽方法215

第七章　电测量仪表的屏蔽保护219

一、电测量仪表的工作、干扰和屏蔽的特点219

（一）电测量仪表的工作特点219

（二）电磁机械式仪表和数字式仪表在性能上的差别219

（三）串模干扰源及其对电测量仪表的影响220

（四）共模干扰源及其对电测量仪表的影响220

（五）两种电测量仪表在屏蔽保护方面的特点222

二、电磁机械式仪表的屏蔽保护方法223

（一）电磁机械式仪表的干扰源及屏蔽方法223

（二）磁电系仪表的屏蔽方法224

（三）电磁系仪表的屏蔽方法225

（四）电动系仪表的屏蔽方法225

（五）静电系仪表的屏蔽方法227

三、数字仪表中对串模干扰的屏蔽方法227

（一）屏蔽串模干扰的一般原则227

（二）用滤波器减小串模干扰引起的误差228

（三）用测量平均值的原理消除对称的串模干扰引起的误差228

（四）对输入回路中热电动势的抑制方法229

四、数字仪表中对共模干扰的屏蔽方法229

（一）屏蔽共模干扰的一般原则229

（二）用差分放大器减小共模干扰229

（三）用仪表浮地法减小共模干扰230

（四）用被测信号源浮地法减小共模干扰233

（五）用中和变压器减小共模干扰235

（六）用双层屏蔽减小共模干扰237

五、工频供电电源在指示仪表中产生的共模干扰240

（一）单层屏蔽的工业电网供电仪器的等效电路240

（二）单层屏蔽的仪器工作时工业电网电压引起的干扰242

六、工业电网供电仪器的双层屏蔽244

（一）双层屏蔽的工业电网供电仪器的等效电路244

（二）双层屏蔽的仪器运行时工业电网电压引起的干扰244

七、电源变压器的屏蔽方法248

（一）电源变压器完整的屏蔽方法248

（二）变压器屏蔽的简化248

（三）从减小漏电的观点分析整流电路249

第八章　XF1、XF1a和XF1b型交、直流精密电表校验装置的屏蔽保护系统251

一、XF1、XF1a和XF1b型交、直流精密电表校验装置的工作原理251

（一）YY4和YY10型热电比较仪的原理电路251

（二）交、直流电压回路系统254

（三）交、直流电流回路系统255

（四）交、直流功率回路系统256

二、直流测量系统、热电比较仪和交流电源的屏蔽方法257

（一）直流测量系统的屏蔽方法257

（二）热电比较仪的屏蔽方法259

（三）交流供电电源的屏蔽方法259

三、交、直流电压回路系统的屏蔽方法261

（一）XF1型装置交、直流电压回路系统的屏蔽方法261

（二）XF1与XF1a型装置交、直流电压回路系统屏蔽的区别264

（三）XF1a型装置在屏蔽方面的缺陷264

（四）XF1b型装置在屏蔽方面的改进266

（五）连接导线和寄生参数引起的干扰266

四、交、直流电流回路系统的屏蔽方法269

（一）交、直流电流回路系统的屏蔽方法269

（二）电流和电压回路系统接地点的区别272

（三）电流回路系统连接导线的屏蔽方法272

五、XF1、XF1a和XF1b型装置测量功率时的屏蔽方法273

（一）XF1a型装置测量功率时的屏蔽方法273

（二）热电比较仪测量功率时电源漏电产生的误差273

（三）漏电电流的性质及减小漏电电流的方法276

六、XF1、XF1a和XF1b型装置使用时应注意的几个问题282

（一）直流电位差计工作电源的选择282

（二）装置直流供电电源的选择282

（三）装置交流供电电源使用注意事项282

（四）装置工作时屏蔽系统连接一览表282

第九章　分析和测量干扰信号的基本方法284

一、分析和测量干扰信号的一般原则284

（一）分析干扰信号的一般原则284

（二）干扰信号和干扰信号引起的误差的测量方法285

二、测量方法举例286

（一）绝缘阻抗的测量方法287

（二）漏电电流的测量方法289

（三）分布电容的测量方法290

（四）交流漏磁通的测量方法290

参考文献292