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雷电冲击电压测试的应用及特点

发表时间:2020-12-24  |  点击率:251

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。

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