摘要：快速暂态过电压（VFTO）对特高压气体绝缘开关设备（GIS）造成极大威胁,有必要研制一种能准确测量MV级纳秒脉冲电压的传感器,为VFTO下GIS绝缘特性研究提供准确的测量手段。采用电容分压器加积分器的方案,研制了一种锥形电压传感器。通过计算和实测,对传感器结构尺寸、积分电阻、积分电容和传输电缆长度等参数进行了优化。结果表明：锥形结构的电压传感器较平板结构电压传感器分压比更大,频带更宽。积分电阻值应与传输电缆波阻抗相匹配,积分电容的最优值与积分电阻值、传感器电容值及传输电缆长度有关,一般处于100-200 p F之间。为避免VFTO在传输过程中的折反射,传输电缆长度一般不超过20 cm。标定结果表明,锥形电压传感器响应时间可低至4.8 ns,分压比高达43 402,带宽为7.8 Hz-73 MHz,可满足对MV级VFTO信号的准确测量。

关键词：气体绝缘开关设备 快速暂态过电压 锥形电压传感器 积分电阻 积分电容 

单位：国网陕西省电力公司电力科学研究院; 西安710054; 西安交通大学电气工程学院; 西安710049; 中国水电顾问集团西北勘测设计研究院; 西安710065