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沖擊電壓試驗系統(tǒng)是模擬脈沖高電壓的試驗設(shè)備。在現(xiàn)實生活中,脈沖高電壓是經(jīng)??梢杂龅降?。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(yīng)出很高的脈沖電壓;又如在電力系統(tǒng)中的開關(guān)設(shè)備的合切操作也會導(dǎo)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(dǎo)致設(shè)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。
為了產(chǎn)生幅值很高的脈沖電壓,目前仍然采用1923年發(fā)明的Marx多級回路,如圖1所示。該回路中3級電容器以并聯(lián)的方式經(jīng)過高阻RL被直流電壓源充電到電壓Uo,然后經(jīng)過3級球間隙f的同步放電被串聯(lián)起來,從而在試品上獲得將近3Uo的脈沖電壓。雖然在實際使用中的Marx回路有多種不同的回路接線,但基本的原理是相同的。
沖擊電壓試驗系統(tǒng)可發(fā)出各種形狀的脈沖波形,但是根據(jù)試驗研究的需要,按照有關(guān)標準和國家標準的規(guī)定,主要產(chǎn)生以下幾種沖擊電壓波形:
1、標準雷電沖擊波形
2、標準操作沖擊波形
3、其他特殊的沖擊電壓波形,如特種操作沖擊波等。
對于沖擊電壓波形,主要規(guī)定了3個基本參數(shù)來描述波形的形狀,即峰值電壓、波頭時間和波尾時間,波形的參數(shù)定義如圖2所示。
沖擊電壓試驗是電力設(shè)備高壓試驗的基本項目之一,電力設(shè)備在設(shè)計、制造及修繕之后都要求進行沖擊試驗以驗證或檢驗。常見的電力設(shè)備包括電力變壓器、電力互感器、高壓開關(guān)、組合電器、避雷器、電力電纜及附件、套管及絕緣子等都要進行沖擊試驗。
沖擊電壓試驗也是高壓試驗研究的基本項目之一,在進行絕緣配合研究、電磁兼容研究及放電機理研究等許多方面都需要進行沖擊電壓試驗。
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