電力系統中的高壓電氣設備在投入運行之前需要進行沖擊電壓試驗來檢驗其在過電壓作用下的絕緣性能。 [1] 隨著電力科技的發展,需要進行沖擊電壓試驗的試品種類日益增多。沖擊電壓發生器是一種產生雷電沖擊電壓波及操作過電壓波等脈沖波的高電壓發生裝置,是高壓試驗室的基本試驗設備。
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。此時,串聯后的總電容為C/n，總電壓為nV。n為發生器回路的級數。由于C0較小，很快就充滿電,隨后它將與級電容C一起通過各級的波尾電阻Rt放電。這樣，在負荷電容C0上就形成一很高電壓的短暫脈沖波形的沖擊電壓。在此短暫的期間內,因充電電阻R 遠大于Rf和Rt,因而它們起著各級之間隔離電阻的作用。沖擊電壓發生器利用多級電容器并聯充電、串聯放電來產生所需的電壓，其波形可由改變Rf和Rt的阻值進行調整, 幅值由充電電壓V 來調節，極性可通過倒換硅堆D兩極來改變。
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。
由于大型電力變壓器繞組的等值電容非常大，并且等值電感非常小，這樣的波形就會有一些偏差。由于試驗品有電感存在，并且單極性波形不好，在波尾部分還有一定的過零振蕩，這樣對振蕩反峰值有一定的要求，其幅值小于電壓中幅值的50%。這樣大部分的變壓器有不過零現象存在，在分析波形的時候一定要注意。
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