雷電沖擊電壓試驗裝置

雷電沖擊電壓試驗裝置 

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

一、沖擊電壓發生器本體及直流充電電源

雖然沖擊電壓發生器本體及直流充電電源有多種結構形式，但基本原理都是采用Marx多級回路，即各級電容器并聯充電，然后串聯放電以獲得脈沖高電壓。標志沖擊電壓發生器本體的主要技術參數包括：

額定電壓：發生器各級大充電電壓的總和。

額定儲能：發生器各級電容大儲能的總和。

對于不同的沖擊電壓發生器的結構形式，目前采用的級電壓主要有100kV、150kV、200kV、300kV幾種，而發生器的每級電容量則根據試驗需要來合理選擇。HZCJ系列沖擊電壓發生器采用100kV的級電壓。 雷電沖擊電壓試驗裝置 

1、沖擊電壓發生器本體及直流充電電源原理電路圖

2、沖擊電壓發生器本體結構說明

LCJ系列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下一級的球隙使之放電而完成的。因此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下一級的電阻放電。

 3、沖擊電壓發生器的運行方式

A．串聯聯線

沖擊發生器的所有n級在點火瞬間均被串聯起來，在這種聯線方式中，可以得到大的輸出電壓。電路聯線如下所示。

B．減少級數的串聯聯線

沖擊發生器的(n-x)級在點火瞬間被串聯起來，x級被短接了。這種聯線方式可在串聯聯線和少的并聯聯線間變化。這種情況下，發生器的輸出能量按比例x:n減小，輸出電壓可從使用的高的一級上得到。電路聯線如下所示。

C．串并聯聯線

   沖擊發生器s級以串聯方式連接，p級以并聯方式連接，這種情況下，發生器總的充電電壓是級充電電壓的s 倍。電路聯線如下所示。

D．多級并聯聯線

這種聯線方式一般用在變壓器和電抗器的沖擊試驗中，因為這種試驗的波尾時間只由試品的阻抗決定。在這種聯線方式中，發生器可產生*大的輸出能量。電路聯線如下所示。