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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(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)沖擊波,負載能力大;

2、電壓利用系數(shù)高,雷電波和操作波分別不低于85%和80%;

3、調(diào)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(shù),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(zhì)沖擊擊穿、放電等試驗中。

絕緣試驗用沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形按照《高電壓試驗技術(shù)》國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(fā)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(lián)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(shè)備,而且還能保證各級電容充電比較均勻。在第1級中g(shù)0為點火球隙,由點火脈沖起動;其他各級中g(shù)為中間球隙,它們調(diào)整在g0起動后逐個動作。這些球隙在回路中起控制開關(guān)的作用,當(dāng)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(lián)起來,并向負荷電容C0充電。此時,串聯(lián)后的總電容為C/n,總電壓為nV。n為發(fā)生器回路的級數(shù)。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(nèi),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(fā)生器利用多級電容器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電來產(chǎn)生所需的電壓,其波形可由改變Rf和Rt的阻值進行調(diào)整, 幅值由充電電壓V 來調(diào)節(jié),極性可通過倒換硅堆D兩極來改變。

沖擊電壓發(fā)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(dāng)于各級串聯(lián)后的總電容,即;C2為負荷電容,即C2=C0,它包括調(diào)波電容、試品電容、測量設(shè)備(分壓器)電容及聯(lián)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(dāng)于各級rf和rt的總和,即Rf=nrf,Rt=nrt;U1為充電電壓,它相當(dāng)于各級串聯(lián)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(dāng)于單級沖擊電壓發(fā)生器的電路。根據(jù)電路分析,輸出電壓U2(t)為一雙指數(shù)函數(shù)

τ1>>τ2

參考此分析解,并根據(jù)實際經(jīng)驗,沖擊電壓波形參數(shù)可按下式作近似估計:波前時間

半峰值時間

T2≈0.69Rt(C1+C2)

沖擊電壓發(fā)生器輸出電壓幅值V2m與充電電壓пV 之比稱作發(fā)生器的效率η,即

η=(V2m /nV)×100%

對雷電沖擊波,η一般約80%;對操作沖擊波,η有時僅60%。

沖擊電壓波形參數(shù)T1(Tcr)、T2及發(fā)生器效率η與回路結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān),均需通過實際調(diào)試進行調(diào)整和確定。

對于電力變壓器等帶有繞組的電力設(shè)備,通常還要求做雷電沖擊截波試驗。沖擊電壓發(fā)生器外接一截斷間隙即可產(chǎn)生沖擊截波。標(biāo)準(zhǔn)雷電截波是標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波經(jīng)過2~5μs截斷的波形。

沖擊電壓發(fā)生器是高電壓試驗室的基本試驗設(shè)備之一。目前中國已建的沖擊電壓發(fā)生器最高額定電壓為6MV,有的國家個別的高達10MV。

標(biāo)稱電壓:±300kV-4800kV 級電壓:±150kV-1200kV

級電容量:0.325-1.0μF 沖擊能量:7.31-480 kJ