雷電沖擊電壓試驗裝置

雷電沖擊電壓試驗裝置 

基本組件：  沖擊電壓發(fā)生器本體

            直流充電電源

            電容分壓器（基本負載）

            控制系統

擴展組件：  截斷間隙（單球或多級）

            沖擊分流器

            沖擊信號測量系統

其他選件：  電阻分壓器

            峰值電壓表

            Glaninger 回路附件

            負載擴展補償裝置

            陡化間隙

一、沖擊電壓發(fā)生器本體及直流充電電源

雖然沖擊電壓發(fā)生器本體及直流充電電源有多種結構形式，但基本原理都是采用Marx多級回路，即各級電容器并聯(lián)充電，然后串聯(lián)放電以獲得脈沖高電壓。標志沖擊電壓發(fā)生器本體的主要技術(shù)參數包括：

額定電壓：發(fā)生器各級大充電電壓的總和。

額定儲能：發(fā)生器各級電容大儲能的總和。

對于不同的沖擊電壓發(fā)生器的結構形式，目前采用的級電壓主要有100kV、150kV、200kV、300kV幾種，而發(fā)生器的每級電容量則根據試驗需要來(lái)合理選擇。HZCJ系列沖擊電壓發(fā)生器采用100kV的級電壓。 雷電沖擊電壓試驗裝置 

1、沖擊電壓發(fā)生器本體及直流充電電源原理電路圖

2、沖擊電壓發(fā)生器本體結構說(shuō)明

LCJ系列沖擊電壓發(fā)生器本體設計為戶(hù)內使用，采用三根絕緣立柱支撐結構。在發(fā)生器的每級將3根立柱聯(lián)結可靠，并互相間組成穩定的結構。

發(fā)生器的每級都有一臺低電感，大容量的沖擊電容，它們被放置在沖擊電壓發(fā)生器結構央。該電容采用高密度固體電容器，具有重量輕、體積小的特點(diǎn)，即使在額定工況下連續操作，它們也有足夠的使用壽命。

發(fā)生器上使用的所有的電阻都是拔插式的線(xiàn)繞電阻。雷電波的調波電阻采用無(wú)感繞制，具有很小的電感。波頭電阻和波尾電阻安裝在發(fā)生器的兩柱之間。充電電阻則安裝在點(diǎn)火球隙的一側。

直流充電電源（由高壓變壓器、倍壓電容、高壓硅堆構成）采用倍壓整流方式。高壓硅堆安裝在一個(gè)絕緣支撐板上，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的彈簧壓接機構可手動(dòng)變換其方向。通過(guò)一只保護電阻將直流高電壓輸出到?jīng)_擊電壓發(fā)生器的第一級電容。用于測量充電電壓的高壓高阻也安裝在這個(gè)絕緣支撐板上。

發(fā)生器的點(diǎn)火觸發(fā)是通過(guò)觸發(fā)下一級的球隙使之放電而完成的。因此下一級的球隙被設計成三間隙結構。觸發(fā)脈沖是由一個(gè)高電平，快速變化的脈沖電壓。它是由點(diǎn)火脈沖放大器產(chǎn)生的。一個(gè)用于檢測發(fā)生器點(diǎn)火的脈沖的耦合電容安裝在發(fā)生器的底座上。

為了確保發(fā)生器的安全操作，系統提供了一個(gè)接地機構。一旦發(fā)生器發(fā)生異常，接地放電開(kāi)關(guān)會(huì )在第一個(gè)充電電阻后自動(dòng)接地，結果所有的沖擊電容都將通過(guò)下一級的電阻放電。

 3、沖擊電壓發(fā)生器的運行方式

A．串聯(lián)聯(lián)線(xiàn)

沖擊發(fā)生器的所有n級在點(diǎn)火瞬間均被串聯(lián)起來(lái)，在這種聯(lián)線(xiàn)方式中，可以得到大的輸出電壓。電路聯(lián)線(xiàn)如下所示。

B．減少級數的串聯(lián)聯(lián)線(xiàn)

沖擊發(fā)生器的(n-x)級在點(diǎn)火瞬間被串聯(lián)起來(lái)，x級被短接了。這種聯(lián)線(xiàn)方式可在串聯(lián)聯(lián)線(xiàn)和少的并聯(lián)聯(lián)線(xiàn)間變化。這種情況下，發(fā)生器的輸出能量按比例x:n減小，輸出電壓可從使用的高的一級上得到。電路聯(lián)線(xiàn)如下所示。

C．串并聯(lián)聯(lián)線(xiàn)

   沖擊發(fā)生器s級以串聯(lián)方式連接，p級以并聯(lián)方式連接，這種情況下，發(fā)生器總的充電電壓是級充電電壓的s 倍。電路聯(lián)線(xiàn)如下所示。

D．多級并聯(lián)聯(lián)線(xiàn)

這種聯(lián)線(xiàn)方式一般用在變壓器和電抗器的沖擊試驗中，因為這種試驗的波尾時(shí)間只由試品的阻抗決定。在這種聯(lián)線(xiàn)方式中，發(fā)生器可產(chǎn)生*大的輸出能量。電路聯(lián)線(xiàn)如下所示。