雷电冲击电压测试的应用及特点

雷电冲击电压测试的应用及特点

控制系统技术参数

• 充电电压：整定范围 0~100.0kV

工作范围 20.0~100.0kV

整定偏差 ≤±1%

不稳定度 ≤±1%

整定分辨 0.1kV

• 充电时间：整定范围 30~180s

整定分辨 1s

报警时延 2s

• 加压次数：整定范围 1~999
• 保护设定：过流保护值 可设定

过压保护值 可设定

动态充电保护 可选择

静态充电保护 可设定

• 触发脉冲 大于15kV，上升时间小于100ns，极性可切换
• 输出冲击稳定性： 大于99%

3、控制系统主要测控功能如下：

测量显示量：

直流充电电压

变压器原边电流

发生器本体球隙距离

状态显示量：

主电源接触器的合切状态

接地装置的投切状态

发生器球隙的触发状态

发生器充电电压极性状态

控制：

控制功能具有手动、自动和程序控制功能，各层次功能相对独立。

采用可控硅调压方式，具有充电电压反馈测量系统。

点火球隙及截波球隙距离可手动及自动调整，并在液晶面板上显示。

具有可调时延的截波触发脉冲，并

注： 1、 高压引线可使用裸铜线，连接时应注意保留足够的绝缘距离；

 2、 接地线醉好使用宽铜箔，宽度150mm。

 3、 测量电缆使用规定阻抗的射频同轴电缆。

 接线原理图如下：

    3、绝缘子陡波冲击电压试验的设备布局及接线说明：

适用试品：陶瓷单片绝缘子、玻璃单片绝缘子

注： 1、 高压引线好使用宽铜箔，宽度150mm。连接时应注意保

足够的绝缘距离；

 2、 接地线好使用宽铜箔，宽度150mm。

 3、 测量电缆使用规定阻抗的射频同轴电缆。

接线原理图如下：

二、冲击电压试验原理及程序

冲击电压是单次瞬态过程，因此冲击电压试验对电压幅值、电压波形及电压次数三个试验量有不同的要求。

1、电压幅值

对于不同的试品和不同的试验要求，应该施加相应的冲击电压幅值。通过控制冲击电压发生器的充电电压可以调节冲击电压的幅值，这是容易理解的。需要注意的是，冲击电压幅值与充电电压之间的对应关系为：

UP = UC * n * η

UP ：冲击电压幅值

UC：冲击电压发生器充电电压（每级）

n ：冲击电压发生器使用的级数

η：冲击电压发生器的效率

2、电压波形：

冲击电压试验常用到的波形有标准雷电冲击波形、 波尾截断的标准雷电冲击波形、标准操作冲击波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。对于波形参数的定义可参考GB/T16927《高电压试验技术》的规定。

 这里需要特别提出的是，冲击电压试验回路的输出波形与试品、试验设备的部件接入及周围接地体的距离都有密切关系，因此冲击试验的难点及大部分工作也就是调波工作。能否获得满足标准要求的冲击波形是冲击试验的关键。

通常指的波形调节就是调节冲击波形的波头时间和波尾时间，对于截波试验还要求调节截断时间，对于陡波试验则要求调节波形的陡度。

以电容负载为例说明调波的步骤： 初选调波电阻值：

要得到所需的冲击波形，需调节波头、波尾电阻，因影响因素很多，其阻值难于事前确定，可用下式初定选取：

式中：—波头电阻阻值kW

—波尾电阻值W

—本体冲击电容mF

—负荷电容mF，包括试品入口电容，冲击分压器电容、各寄生电容

—冲击波头时间ms

—冲击波尾时间ms

调节冲击波形、确定效率：

接入初选的调波电阻、被试品、冲击分压器，用发生器产生约0.6倍试验电压值的冲击电压，调节电阻使冲击波形达到要求。用示波器拍摄波形，求得效率，确定正式试验时的充电电压值。

实际上，对于不同的被试品，特别是小电感负载，发生器的调波非常复杂，可能需要改变发生器本体的连接方式，采用多级并联再串联等连线方式。因此需要在实际使用中积累经验。

3、电压次数：

在确定了电压幅值和电压波形后，剩下的工作就是要根据需要确定施加电压的次数。应该注意的是，冲击电压波形有正负极性，应该明确各极性下的加压次数。还应该考虑每次施加电压的间隔时间。