
雷電擊電壓試驗(yàn)裝置沖的核心工作原理是通過(guò)儲(chǔ)能元件充電、受控放電來(lái)模擬自然界雷電過(guò)電壓的波形與能量,以此考核電力設(shè)備的絕緣耐受能力,其工作過(guò)程可分為三個(gè)核心階段,整體遵循 “儲(chǔ)能 - 整形 - 施加" 的邏輯:
儲(chǔ)能階段:裝置的核心儲(chǔ)能部件為沖擊電容器,通過(guò)高壓直流電源(通常是工頻高壓經(jīng)整流后得到)對(duì)其進(jìn)行充電,將電能以電場(chǎng)能的形式存儲(chǔ)在電容器中。充電電壓可根據(jù)試驗(yàn)需求調(diào)節(jié),以匹配不同電壓等級(jí)電力設(shè)備的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
波形整形階段:當(dāng)沖擊電容器充電至預(yù)設(shè)電壓后,通過(guò)觸發(fā)裝置(如球隙開(kāi)關(guān))控制其放電。放電回路中會(huì)串聯(lián) / 并聯(lián)波頭電阻和波尾電阻,這兩個(gè)電阻是實(shí)現(xiàn)雷電沖擊標(biāo)準(zhǔn)波形的關(guān)鍵:
波頭電阻主要用于控制電壓上升的速率,決定沖擊電壓的波前時(shí)間(標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波前時(shí)間為 1.2μs);
波尾電阻主要用于控制電壓衰減的速率,決定沖擊電壓的半峰值時(shí)間(標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊半峰值時(shí)間為 50μs),從而形成符合 GB/T 16927.1 等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的 1.2/50μs 雷電沖擊電壓波形。
電壓施加階段:經(jīng)過(guò)整形后的雷電沖擊電壓,會(huì)通過(guò)高壓引線施加到被試電力設(shè)備的絕緣部位,同時(shí)通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)(如分壓器、示波器)監(jiān)測(cè)設(shè)備兩端的電壓波形及設(shè)備的絕緣響應(yīng),判斷其是否能耐受雷電過(guò)電壓的沖擊,避免實(shí)際運(yùn)行中因雷擊導(dǎo)致絕緣擊穿。
部分高裝置還會(huì)配備多回路或多級(jí)沖擊發(fā)生器,可實(shí)現(xiàn)更高電壓等級(jí)的試驗(yàn),或模擬截波等特殊雷電沖擊工況。
電力系統(tǒng)中的高壓電氣設(shè)備在投入運(yùn)行之前需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其在過(guò)電壓作用下的絕緣性能。隨著電力科技的發(fā)展,需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)的試品種類日益增多。沖擊電壓發(fā)生器是一種產(chǎn)生雷電沖擊電壓波及操作過(guò)電壓波等脈沖波的高電壓發(fā)生裝置,是高壓試驗(yàn)室的基本試驗(yàn)設(shè)備。
雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置主要用于電力設(shè)備等試品進(jìn)行雷電沖擊電壓全波、雷電沖擊電壓截波和操作沖擊電壓波的沖擊電壓試驗(yàn),檢驗(yàn)絕緣性能。沖擊電壓發(fā)生器是一種模仿雷電及操作過(guò)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(zhì)沖擊擊穿、放電等試驗(yàn)中。
適用范圍:變壓器、戶外斷路器、互感器、電抗器、避雷針、開(kāi)關(guān)及其它高壓電器、高壓晶閘管閥SVC(HVDC)、電力電纜、各類高壓絕緣子、套管等試品的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊,雷電截?cái)嗖?,操作沖擊及用戶要求的非標(biāo)準(zhǔn)沖擊波的各類沖擊電壓試驗(yàn)。一套設(shè)備就可產(chǎn)生多種試驗(yàn)波形(標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的波形,用戶提出來(lái)的波形)。
適用領(lǐng)域:質(zhì)檢鑒定計(jì)量檢測(cè)監(jiān)督機(jī)構(gòu),電力設(shè)備制造廠,鐵路通信,航空航天和航空航天飛行器,大專院校以及氣象等部門的防雷和雷電試驗(yàn)。