雷電沖擊電壓測(cè)試的應(yīng)用及特點(diǎn)

控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

• 充電電壓：整定范圍 0~100.0kV

工作范圍 20.0~100.0kV

整定偏差 ≤±1%

不穩(wěn)定度 ≤±1%

整定分辨 0.1kV

• 充電時(shí)間：整定范圍 30~180s

整定分辨 1s

報(bào)警時(shí)延 2s

• 加壓次數(shù)：整定范圍 1~999
• 保護(hù)設(shè)定：過流保護(hù)值 可設(shè)定

過壓保護(hù)值 可設(shè)定

動(dòng)態(tài)充電保護(hù) 可選擇

靜態(tài)充電保護(hù) 可設(shè)定

• 觸發(fā)脈沖 大于15kV，上升時(shí)間小于100ns，極性可切換
• 輸出沖擊穩(wěn)定性： 大于99%

3、控制系統(tǒng)主要測(cè)控功能如下：

測(cè)量顯示量：

直流充電電壓

變壓器原邊電流

發(fā)生器本體球隙距離

狀態(tài)顯示量：

主電源接觸器的合切狀態(tài)

接地裝置的投切狀態(tài)

發(fā)生器球隙的觸發(fā)狀態(tài)

發(fā)生器充電電壓極性狀態(tài)

控制：

控制功能具有手動(dòng)、自動(dòng)和程序控制功能，各層次功能相對(duì)獨(dú)立。

采用可控硅調(diào)壓方式，具有充電電壓反饋測(cè)量系統(tǒng)。

點(diǎn)火球隙及截波球隙距離可手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)整，并在液晶面板上顯示。

具有可調(diào)時(shí)延的截波觸發(fā)脈沖，并

注： 1、 高壓引線可使用裸銅線，連接時(shí)應(yīng)注意保留足夠的絕緣距離；

 2、 接地線醉好使用寬銅箔，寬度150mm。

 3、 測(cè)量電纜使用規(guī)定阻抗的射頻同軸電纜。

 接線原理圖如下：

    3、絕緣子陡波沖擊電壓試驗(yàn)的設(shè)備布局及接線說明：

適用試品：陶瓷單片絕緣子、玻璃單片絕緣子

注： 1、 高壓引線好使用寬銅箔，寬度150mm。連接時(shí)應(yīng)注意保

足夠的絕緣距離；

 2、 接地線好使用寬銅箔，寬度150mm。

 3、 測(cè)量電纜使用規(guī)定阻抗的射頻同軸電纜。

接線原理圖如下：

二、沖擊電壓試驗(yàn)原理及程序

沖擊電壓是單次瞬態(tài)過程，因此沖擊電壓試驗(yàn)對(duì)電壓幅值、電壓波形及電壓次數(shù)三個(gè)試驗(yàn)量有不同的要求。

1、電壓幅值

對(duì)于不同的試品和不同的試驗(yàn)要求，應(yīng)該施加相應(yīng)的沖擊電壓幅值。通過控制沖擊電壓發(fā)生器的充電電壓可以調(diào)節(jié)沖擊電壓的幅值，這是容易理解的。需要注意的是，沖擊電壓幅值與充電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

UP = UC * n * η

UP ：沖擊電壓幅值

UC：沖擊電壓發(fā)生器充電電壓（每級(jí)）

n ：沖擊電壓發(fā)生器使用的級(jí)數(shù)

η：沖擊電壓發(fā)生器的效率

2、電壓波形：

沖擊電壓試驗(yàn)常用到的波形有標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、 波尾截?cái)嗟臉?biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對(duì)于波形參數(shù)的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》的規(guī)定。

 這里需要特別提出的是，沖擊電壓試驗(yàn)回路的輸出波形與試品、試驗(yàn)設(shè)備的部件接入及周圍接地體的距離都有密切關(guān)系，因此沖擊試驗(yàn)的難點(diǎn)及大部分工作也就是調(diào)波工作。能否獲得滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊波形是沖擊試驗(yàn)的關(guān)鍵。

通常指的波形調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)沖擊波形的波頭時(shí)間和波尾時(shí)間，對(duì)于截波試驗(yàn)還要求調(diào)節(jié)截?cái)鄷r(shí)間，對(duì)于陡波試驗(yàn)則要求調(diào)節(jié)波形的陡度。

以電容負(fù)載為例說明調(diào)波的步驟： 初選調(diào)波電阻值：

要得到所需的沖擊波形，需調(diào)節(jié)波頭、波尾電阻，因影響因素很多，其阻值難于事前確定，可用下式初定選取：

式中：—波頭電阻阻值kW

—波尾電阻值W

—本體沖擊電容mF

—負(fù)荷電容mF，包括試品入口電容，沖擊分壓器電容、各寄生電容

—沖擊波頭時(shí)間ms

—沖擊波尾時(shí)間ms

調(diào)節(jié)沖擊波形、確定效率：

接入初選的調(diào)波電阻、被試品、沖擊分壓器，用發(fā)生器產(chǎn)生約0.6倍試驗(yàn)電壓值的沖擊電壓，調(diào)節(jié)電阻使沖擊波形達(dá)到要求。用示波器拍攝波形，求得效率，確定正式試驗(yàn)時(shí)的充電電壓值。

實(shí)際上，對(duì)于不同的被試品，特別是小電感負(fù)載，發(fā)生器的調(diào)波非常復(fù)雜，可能需要改變發(fā)生器本體的連接方式，采用多級(jí)并聯(lián)再串聯(lián)等連線方式。因此需要在實(shí)際使用中積累經(jīng)驗(yàn)。

3、電壓次數(shù)：

在確定了電壓幅值和電壓波形后，剩下的工作就是要根據(jù)需要確定施加電壓的次數(shù)。應(yīng)該注意的是，沖擊電壓波形有正負(fù)極性，應(yīng)該明確各極性下的加壓次數(shù)。還應(yīng)該考慮每次施加電壓的間隔時(shí)間。