沖擊電壓發生器 1、回路電感小,并采取帶阻濾波措施,在大電容量負載下能產生標準沖擊波,負載能力大; 2、電壓利用系數高,雷電波和操作波分別不低于85%和80%; 3、調波方便,操作簡單,同步性能好,動作可靠; 4、采用恒流充電自動控制技術,自動化程度高,抗干擾能力強; 一種模仿雷電及操作過電壓等沖擊電壓的電源裝置。主要用于絕緣沖擊耐壓及介質沖擊擊穿、放電等試驗中。 絕緣試驗用沖擊電壓的標準波形按照《高電壓試驗技術》國際標準和國家標準規定: 雷電沖擊波 T1/T2=1.2/50μs 操作沖擊波 Tcr/T2=250/2500μs
沖擊電壓發生器動作時的等值電路如圖2所示。圖中C1為主電容,又稱沖擊電容,它相當于各級串聯后的總電容,即;C2為負荷電容,即C2=C0,它包括調波電容、試品電容、測量設備(分壓器)電容及聯線等寄生電容;G 代表控制放電的球隙;Rf和Rt分別為波頭電阻和波尾電阻,它們相當于各級rf和rt的總和,即Rf=nrf,Rt=nrt;U1為充電電壓,它相當于各級串聯后的總電壓,即U1=nV;U2為輸出電壓,即所需的沖擊電壓。此等值電路相當于單級沖擊電壓發生器的電路。根據電路分析,輸出電壓U2(t)為一雙指數函數 τ1>>τ2 參考此分析解,并根據實際經驗,沖擊電壓波形參數可按下式作近似估計:波前時間 半峰值時間 T2≈0.69Rt(C1+C2)
沖擊電流幅值的大小與回路參數有關,在相同的電容值與充電電壓時,電感值越小,電流幅值就越大。為了獲得盡可能大的電流,通常要選用電感值小的脈沖電容器,并在布置主電容器時連接線的總長度應盡可能短,使回路總電感值盡可能減小 。
雷電沖擊試驗電壓, 大部分均是由變壓器的保護,決定因素主要由避雷器的保護水平好壞,這些與雷電過電壓沒有什么關系,如果避雷器放電以后,雷電流所形成的殘壓是變壓器承受的雷擊過電壓, 將避雷器殘壓作用在變壓器上的波形標準化也就是模擬雷電沖擊試驗波形, 這個可以分為截波和全波兩種。
在進行變壓器雷電沖擊試驗以后,還會進行工頻耐壓、倍頻感應、局部放電、空載等試驗項目,然而對于這些試驗項目來講,只是作為了一種輔助辦法。 由于變壓器在工頻耐壓、感應以及雷電沖擊作用下的絕緣特性有著非常大的差異,在某個地方發生了故障,梯度和沖擊電位會非常高,其它試驗試很難發現,并且沖擊電壓截波的電位是不一樣的,而全波的繞組電位梯度也是不一樣的,并且電位的分布也是不一樣的,截波和全波基本上都是運用了各自范圍試驗的結果進行分析判斷。
沖擊電壓發生器通常都采用Marx回路,如圖1所示。圖中C為級電容,它們由充電電阻R 并聯起來,通過整流回路T-D-r充電到V。此時,因保護電阻r 一般比R 約大10倍,它不僅保護了整流設備,而且還能各級電容充電比較均勻。在第1級中g0為點火球隙,由點火脈沖起動;其他各級中g為中間球隙,它們調整在g0起動后逐個動作。這些球隙在回路中起控制開關的作用,當它們都動作后,所有級電容C 就通過各級的波頭電阻Rf串聯起來,并向負荷電容C0充電。