雷電沖擊電壓測試的應(yīng)用及特點

雷電沖擊電壓測試的應(yīng)用及特點

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

• 充電時間：整定范圍 30~180s

整定分辨 1s

報警時延 2s

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

過壓保護值 可設(shè)定

動態(tài)充電保護 可選擇

靜態(tài)充電保護 可設(shè)定

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

3、控制系統(tǒng)主要測控功能如下：

測量顯示量：

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、自動和程序控制功能，各層次功能相對獨立。

采用可控硅調(diào)壓方式，具有充電電壓反饋測量系統(tǒng)。

點火球隙及截波球隙距離可手動及自動調(diào)整，并在液晶面板上顯示。

具有可調(diào)時延的截波觸發(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，因此沖擊電壓試驗對電壓幅值、電壓波形及電壓次數(shù)三個試驗量有不同的要求。

1、電壓幅值

對于不同的試品和不同的試驗要求，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）

n ：沖擊電壓發(fā)生器使用的級數(shù)

η：沖擊電壓發(fā)生器的效率

2、電壓波形：

沖擊電壓試驗常用到的波形有標準雷電沖擊波形、 波尾截斷的標準雷電沖擊波形、標準操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對于波形參數(shù)的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗技術(shù)》的規(guī)定。

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

通常指的波形調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)沖擊波形的波頭時間和波尾時間，對于截波試驗還要求調(diào)節(jié)截斷時間，對于陡波試驗則要求調(diào)節(jié)波形的陡度。

以電容負載為例說明調(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

—沖擊波頭時間ms

—沖擊波尾時間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倍試驗電壓值的沖擊電壓，調(diào)節(jié)電阻使沖擊波形達到要求。用示波器拍攝波形，求得效率，確定正式試驗時的充電電壓值。

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

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間。