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冲击电压发生器是产生冲击电压波的装置用于检验电力设备耐受大气过电压和操作过电压的绝缘性能冲击电压发生器能产生标准雷电冲击电压波形雷电冲击电压截波,标准操作冲击电压波形及非标冲击电压波包括陡波。
冲击高压发生器原理
冲击电压发生器要满足两个要求:首先要能输出几十万伏到几百万伏的电压,同时这电压要具有一定波形。它是用下列马克斯回路来达到这些目的的,如下图所示 T——试验变压器D——高压硅堆r-—保护电阻R-—充电电阻C1~C4-—主电容器
rd-—阻尼电阻C-—对地杂散电容g1——点火球隙g2g4——中间球隙g0——隔离球隙;
Rt—-放电电阻;Rf——波前电阻C0-—试品及测量设备等电容
试验变压器T和高压硅堆D构成整流电源经过保护电阻r及充电电阻R向主电容C1C4充电充电到U,出现在球隙g1g4上的电位差也为U假若事先把球隙距离调到稍大于U球隙就不会放电。当需要使冲击动作时可向点火球隙的针极送去一脉冲电压针极和球皮之间产生一小火花引起点火球隙放电于是电容器C1的上极板井g1接地点1点位由地电位变为U。电容器C1与C2间有充电电阻R隔开,R比较大在g1放电瞬间g2上的电位差突然上升到2U,g2马上放电于是点2电位变为2U.同理g3,g4也跟着放电电容器C1~C4串联起来了。最后隔离球隙g0也放电,此时输出电压为C1C4上电压的总和即4U.上述一系列过程可被概括为“电容器并联充电而后串联放电”;由并联变成串联是靠一组球隙来达到。要求这组球隙在g1不放电时都不放电一旦g1放电,则顺序逐个放电。满足这个条件的,叫做球隙同步好否则就叫做同步不好.R在充电时起电路的连接作用在放电时又起隔离作用。在球隙同步动作时放电回路改变成如下图的形式。 上图中C1原有电压4U原来无电压当g0放电C2上将建立起电压同时C1上电压降下降。当C2上电压U2从零上升到U2MAX时它与此时C1上电压U1相等,不可能在上升。由于二者将经R1放电,最后都将降到零。U2的形状可表示为下图。上升部分的快慢与RF有关,下降部分的快慢与RT有关。RF小,上身快。RT大,下降慢。
仿真模型 等效仿真模型 冲击高压输出波形
