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雷電沖擊電壓測試的應用及特點

閱讀:2829      發布時間:2020-12-24
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雷電沖擊電壓測試的應用及特點

控制系統技術參數

  • 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:整定范圍 1~999
  • 保護設定:過流保護值 可設定

過壓保護值 可設定

動態充電保護 可選擇

靜態充電保護 可設定

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

3、控制系統主要測控功能如下:

測量顯示量:

直流充電電壓

變壓器原邊電流

發生器本體球隙距離

狀態顯示量:

主電源接觸器的合切狀態

接地裝置的投切狀態

發生器球隙的觸發狀態

發生器充電電壓極性狀態

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。

采用可控硅調壓方式,具有充電電壓反饋測量系統。

點火球隙及截波球隙距離可手動及自動調整,并在液晶面板上顯示。

具有可調時延的截波觸發脈沖,并

注: 1、 高壓引線可使用裸銅線,連接時應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過程,因此沖擊電壓試驗對電壓幅值、電壓波形及電壓次數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,應該施加相應的沖擊電壓幅值。通過控制沖擊電壓發生器的充電電壓可以調節沖擊電壓的幅值,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關系為:

UP = UC * n * η

UP :沖擊電壓幅值

UC:沖擊電壓發生器充電電壓(每級)

n :沖擊電壓發生器使用的級數

η:沖擊電壓發生器的效率

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。對于波形參數的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗技術》的規定。

 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、試驗設備的部件接入及周圍接地體的距離都有密切關系,因此沖擊試驗的難點及大部分工作也就是調波工作。能否獲得滿足標準要求的沖擊波形是沖擊試驗的關鍵。

通常指的波形調節就是調節沖擊波形的波頭時間和波尾時間,對于截波試驗還要求調節截斷時間,對于陡波試驗則要求調節波形的陡度。

以電容負載為例說明調波的步驟: 初選調波電阻值:

要得到所需的沖擊波形,需調節波頭、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

調節沖擊波形、確定效率:

接入初選的調波電阻、被試品、沖擊分壓器,用發生器產生約0.6倍試驗電壓值的沖擊電壓,調節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,發生器的調波非常復雜,可能需要改變發生器本體的連接方式,采用多級并聯再串聯等連線方式。因此需要在實際使用中積累經驗。

3、電壓次數:

在確定了電壓幅值和電壓波形后,剩下的工作就是要根據需要確定施加電壓的次數。應該注意的是,沖擊電壓波形有正負極性,應該明確各極性下的加壓次數。還應該考慮每次施加電壓的間隔時間。

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