根據(jù)串聯(lián)諧振的基本原理,當LRC串聯(lián)回路中的感抗等于被試品電纜容抗時,即當ωL=1/ωC,ω=1/√LC時,電路發(fā)生皆振,此時電路呈阻性,電路的功率因數(shù)cosΦ=1.0,變頻電源電壓與諧振回路電流相位相同。推得回路的諧振頻率為f=1/2π√LC,此頻率只與L, C有關(guān),若電路中L,C一定,調(diào)節(jié)電源頻率使其等于諧振頻率,就可發(fā)生諧振。此時,被試品電纜的電流和電壓分別為:

式(1-9)中,Q為諧振的品質(zhì)因數(shù),且有:

由于I與供電電壓U同相,所以電源提供的功率為純有功功率,有:

由式(1-11 )可知,諧振時,變頻電源提供的有功功率全部作用于回路等效電阻R上,此時被試品電纜C上的無功功率為:

可見,電源只提供給系統(tǒng)有功功率,就可以在被試品電纜上產(chǎn)生端口電壓Q倍的高電壓。
綜上所述,變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的優(yōu)點可總結(jié)為:試驗時所需電源容量遠小于被試品的試驗容量,為被試品試驗容量的I/Q。系統(tǒng)的Q值通常在30以上,即是說,假若電纜試驗需要90kVA的輸出功率,但所需輸入的電源功率卻只要3kVA即可,從而大大降低了對工廠供電系統(tǒng)的要求。同時,它克服了調(diào)感式工頻耐一壓試驗裝置的缺點,使其應(yīng)用更為廣泛。另外,變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗系統(tǒng)的工作頻率為30-300Hz(此頻率下與傳統(tǒng)工頻耐壓等效性最好)。這樣,不僅克服了超低頻裝置頻率過低,介質(zhì)損耗小,與實際不符的問題,而且還由于30-300Hz條件下介質(zhì)的損耗要比工頻試驗時的介質(zhì)損耗大,因而考驗的條件要比實際工頻條件嚴格,因此這種試驗的結(jié)果是嚴格、全面、可靠的。