沖擊耐壓試驗裝置

來源：yuli-esco.com 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(xiàn)實生活中，脈沖高電壓是經(jīng)常可以遇到的。例如自然界的閃電打雷，落雷處將會出現(xiàn)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(tǒng)中的開關設備的合切操作也會導致瞬態(tài)的脈沖電壓。這些瞬態(tài)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(xiàn)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(tǒng)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(fā)生器本體
直流充電電源
電容分壓器（基本負載）
控制系統(tǒng)
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(tǒng)
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(fā)生器本體結(jié)構(gòu)說明
沖擊電壓發(fā)生器本體設計為戶內(nèi)使用，采用三根絕緣立柱支撐結(jié)構(gòu)。在發(fā)生器的每級將3根立柱聯(lián)結(jié)可靠，并互相間組成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)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(xù)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繞電阻。雷電波的調(diào)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(fā)生器的兩柱之間。充電電阻則安裝在點火球隙的一側(cè)。
直流充電電源（由高壓變壓器、倍壓電容、高壓硅堆構(gòu)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(gòu)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?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絕緣支撐板上。
發(fā)生器的點火觸發(fā)是通過觸發(fā)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(jié)構(gòu)。觸發(fā)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(chǎn)生的。一個用于檢測發(fā)生器點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(tǒng)提供了一個接地機構(gòu)。一旦發(fā)生器發(fā)生異常，接地放電開關會在第一個充電電阻后自動接地，結(jié)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(fā)生器的基本負載，是產(chǎn)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(jié)構(gòu)圖如下：

沖擊耐壓試驗裝置-控制系統(tǒng)
采用基于PLC技術的控制系統(tǒng)為沖擊電壓發(fā)生器提供各種控制，完全滿足沖擊試驗的各種控制功能?？刂葡到y(tǒng)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(fā)生器底部直流充電電源旁，主操作單元安裝在控制室內(nèi)，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(tǒng)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(fā)生器本體底座上
脈沖放大器1	發(fā)生器本體球隙觸發(fā)	安裝在發(fā)生器本體底座上
隔直電容器	隔離觸發(fā)脈沖的直流高壓	安裝在發(fā)生器第一球隙附近
點火反饋分壓器	檢測發(fā)生器球隙的觸發(fā)狀況	安裝在發(fā)生器本體底座
直流電壓分壓器	測量發(fā)生器充電電壓	安裝在發(fā)生器本體底座
脈沖放大器2	截斷裝置球隙觸發(fā)	安裝在截斷裝置底座上
從操作單元	各種控制命令、參數(shù)的輸入及狀態(tài)顯示	安裝在控制柜上
主操作單元	各種控制命令、參數(shù)的輸入及狀態(tài)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