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雷電沖擊電壓發(fā)生器
雷電沖擊電壓發(fā)生器特點
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)生標準沖擊波,，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,，自動化程度高,，抗*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沖擊擊穿,、放電等試驗中。
絕緣試驗用沖擊電壓的標準波形按照《高電壓試驗技術》標準和國家標準規(guī)定：
雷電沖擊波 T1/T2=1.2/50μs
操作沖擊波 Tcr/T2=250/2500μs
工作原理
沖擊電壓發(fā)生器通常都采用Marx回路,。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備,而且還能保證各級電容充電比較均勻,。在第1級中g0為點火球隙，由點火脈沖起動,；其他各級中g為中間球隙,它們調整在g0起動后逐個動作,。這些球隙在回路中起控制開關的作用,當它們都動作后,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,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的阻值進行調整, 幅值由充電電壓V 來調節(jié)，極性可通過倒換硅堆D兩極來改變,。
雷電沖擊電壓發(fā)生器等值電路
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,，它包括調波電容、試品電容,、測量設備（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,它們相當于各級rf和rt的總和,，即Rf=nrf，Rt=nrt,；U1為充電電壓,它相當于各級串聯(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)
效率
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與回路結構和參數(shù)有關,，均需通過實際調試進行調整和確定。
對于電力變壓器等帶有繞組的電力設備,，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。標準雷電截波是標準雷電沖擊波經(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備之一,。目前中國已建的沖擊電壓發(fā)生器高額定電壓為6MV，有的國家個別的高達10MV,。