沖擊耐壓試驗裝置

來源：jinlitieyi.com.cn 更新時間：2020-08-25

沖擊耐壓試驗裝置

簡介：
沖擊耐壓試驗裝置是模擬脈沖高電壓的試驗設備。在現實生活中，脈沖高電壓是經常可以遇到的。例如自然界的閃電打雷，落雷處將會出現非常高的脈沖電流和電壓，周圍也會感應出很高的脈沖電壓；又如在電力系統中的開關設備的合切操作也會導致瞬態的脈沖電壓。這些瞬態的脈沖電壓幅值往往在幾十千伏或幾百千伏以上，將會導致設備損壞并危及人身安全，因此進行沖擊電壓的試驗研究是非常必要的。另一方面，模擬自然的雷電現象進行放電機理的研究也是很有意義的。

沖擊耐壓試驗裝置試驗系統說明
完整的沖擊耐壓試驗裝置如下圖所示，包括以下各部分：

基本組件：沖擊電壓發生器本體
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

沖擊耐壓試驗裝置-沖擊電壓發生器本體結構說明
沖擊電壓發生器本體設計為戶內使用，采用三根絕緣立柱支撐結構。在發生器的每級將3根立柱聯結可靠，并互相間組成穩定的結構。
發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生器結構中央。該電容采用高密度固體電容器，具有重量輕、體積小的特點，即使在額定工況下連續操作，它們也有足夠的使用壽命。
發生器上使用的所有的電阻都是拔插式的線繞電阻。雷電波的調波電阻采用無感繞制，具有很小的電感。波頭電阻和波尾電阻安裝在發生器的兩柱之間。充電電阻則安裝在點火球隙的一側。
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絕緣支撐板上，通過一個簡單的彈簧壓接機構可手動變換其方向。通過一只保護電阻將直流高電壓輸出到沖擊電壓發生器的第一級電容。用于測量充電電壓的高壓高阻也安裝在這個絕緣支撐板上。
發生器的點火觸發是通過觸發zui下一級的球隙使之放電而完成的。因此zui下一級的球隙被設計成三間隙結構。觸發脈沖是由一個高電平，快速變化的脈沖電壓。它是由點火脈沖放大器產生的。一個用于檢測發生器點火的脈沖的耦合電容安裝在發生器的底座上。
為了確保發生器的安全操作，系統提供了一個接地機構。一旦發生器發生異常，接地放電開關會在第一個充電電阻后自動接地，結果所有的沖擊電容都將通過zui下一級的電阻放電。

沖擊耐壓試驗裝置-低阻尼電容分壓器
阻容式電容分壓器由高壓臂電容和低壓臂電容組成，作為沖擊電壓發生器的基本負載，是產生沖擊電壓波形的必配設備。同時它將沖擊高電壓按比例減小為低壓信號，可以用峰值電壓表和波形測量儀器進行測量。其結構圖如下：

沖擊耐壓試驗裝置-控制系統
采用基于PLC技術的控制系統為沖擊電壓發生器提供各種控制，完全滿足沖擊試驗的各種控制功能。控制系統由控制柜（帶有輔助操作單元）和主操作單元兩部分組成，控制柜安裝在發生器底部直流充電電源旁，主操作單元安裝在控制室內，兩者連接采用兩芯光纜，其控制連線如下圖所示。

沖擊耐壓試驗裝置-系統組成部件如下表所列

部件名稱	功能說明	安裝位置
控制柜	提供各種控制命令	安裝在發生器本體底座上
脈沖放大器1	發生器本體球隙觸發	安裝在發生器本體底座上
隔直電容器	隔離觸發脈沖的直流高壓	安裝在發生器第一球隙附近
點火反饋分壓器	檢測發生器球隙的觸發狀況	安裝在發生器本體底座
直流電壓分壓器	測量發生器充電電壓	安裝在發生器本體底座
脈沖放大器2	截斷裝置球隙觸發	安裝在截斷裝置底座上
從操作單元	各種控制命令、參數的輸入及狀態顯示	安裝在控制柜上
主操作單元	各種控制命令、參數的輸入及狀態顯示	安裝在控制室的控制臺上。
2芯多模光纖	連接控制柜和主操作單元