图6-2-5-1　二倍压整流电路

图6-2-5-2　二倍压整流电路充电过程

对于35kV及以上电压等级的电缆进行直流耐压试验时，采用倍压整流的方法可以得到所要求的试验电压。倍压整流适用于电压高、电流小的场合，更适合于电缆的耐压试验。图6-2-5-1为二倍压整流电路的原理图。其原理是这样的：如果整流电路的负载RL较大，则在e2正半周的时候元件V1导通，能将电容C1上的电压UC1充电到e2的峰值E2，并基本保持不变，如图6-2-5-2（a）所示。在第二个半周期时（负半周），C1上的电压UC1与电源电压e2串联相加，经过V2对C1充电，充电的电压为e2+UC1，因此C2充到的最大电压接近于E2M+E2M=2E2M，如图6-2-5-2（b）所示。第三个半周时又如图6-2-5-2（a）那样对电容C1充电，第四个半周则又如6-2-5-2（b）那样对电容C2充电到E2M，这样经过几个周期以后，C2上的电压基本上等于2E2M，即2E2了。2E2为变压器次级电压峰值的二倍，故称为二倍压整流电路。

电路中每个整流元件所承受的电压为2E2，使用时应对电压予以控制。

图6-2-5-3为根据二倍压整流电路原理配置的适用于35kV电缆直流耐压试验用的二倍压试验接线原理图。

图6-2-5-3　二倍压试验接线原理图

图中C相当于C1，电缆的电容相当于C2，C的电压等级与被试电缆的试验电压有关，C的电容量与被试电缆的电容和泄漏电流有关，可以根据电压及电容量选用储能型高压电容器（如MY型储能电容器，额定电压可达500kV）。(www.daowen.com)

硅整流堆V1和V2的反向工作电压峰值要大于电缆的试验电压值，保护电阻R1和R2要根据试验设备容量选择，可以按每伏10Ω选用水电阻。高压试验变压器的电压不要小于电缆试验电压的1/2。

当二倍压电路达不到试验电压值时，可以采用三倍压或多倍压电路。

图6-2-5-4为三倍压试验接线原理图，适用于110kV电压等级的电缆直流耐压试验。

产生高压直流的方法很多，图6-2-5-5所示为串级直流输出电路。该电路可以产生较高的直流电压。

图6-2-5-4　三倍压试验接线原理图

图6-2-5-5　串级直流输出电路

串级直流输出电路的工作原理是这样的：①变压器及FA部分构成单相半波整流回路。②当整流元件V1导通时，电容器C1充电至-Umax，F点的对地电位在零到-2Umax之间变化，电容器C2通过整流元件V2充电至-2Umax，这样B点获得一个稳定的-2Umax的电位。③通过整流元件V3加到C3的电压则在-2Umax和零之间变化，所以C3被充电到-2Umax，这样G点电位在-2Umax和-4Umax之间变化。④电容器C4通过整流元件V4被充电到-4Umax，因而C点对地电位可达到-4Umax。⑤整个回路是一串级装置，B、C、D、E各点电位依次降低到-2Umax、-4Umax、-6Umax、-8Umax。采用这种多级串级电路可以获得很高的电位，电路中每个电容器和每个整流元件只承受两倍变压器输出的电压，而与串级电路输出电压无关。

串级直流电路在带负载时，因整流元件的关系，输出电压有所降低。输出电压有随电源频率的波动现象，这种波动主要产生于最下面的电容器上，故在使用中应增大下面各级的电容。整流元件和电容器的选择原则与前面二倍压整流电路相同。