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沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)是模擬脈沖高電壓的試驗(yàn)設(shè)備。在現(xiàn)實(shí)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(huì)出現(xiàn)非常高的脈沖電流和電壓，周?chē)矔?huì)感應(yīng)出很高的脈沖電壓；又如在電力系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)設(shè)備的合切操作也會(huì)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(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞并危及人身安全，因此進(jìn)行沖擊電壓的試驗(yàn)研究是非常要的。另一方面，模擬自然的雷電現(xiàn)象進(jìn)行放電機(jī)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(jí)回路，如圖1所示。該回路中3級(jí)電容器以并聯(lián)的方式經(jīng)過(guò)高阻R_L被直流電壓源充電到電壓Uo，然后經(jīng)過(guò)3級(jí)球間隙f的同步放電被串聯(lián)起來(lái)，從而在試品上獲得將近3Uo的脈沖電壓。雖然在實(shí)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(yàn)系統(tǒng)可發(fā)出各種形狀的脈沖波形，但是根據(jù)試驗(yàn)研究的需要，按照有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，主要產(chǎn)生以下幾種沖擊電壓波形：1、標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形2、標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于沖擊電壓波形，主要規(guī)定了3個(gè)基本參數(shù)來(lái)描述波形的形狀，即峰值電壓、波頭時(shí)間和波尾時(shí)間，波形的參數(shù)定義如圖2所示。
沖擊電壓試驗(yàn)是電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，電力設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造及修繕之后都要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)以驗(yàn)證或檢驗(yàn)。常見(jiàn)的電力設(shè)備包括電力變壓器、電力互感器、高壓開(kāi)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(jìn)行沖擊試驗(yàn)。
沖擊電壓試驗(yàn)也是高壓試驗(yàn)研究的基本項(xiàng)目之一，在進(jìn)行絕緣配合研究、電磁兼容研究及放電機(jī)理研究等許多方面都需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)。
因此，沖擊電壓試驗(yàn)設(shè)備有著廣泛的應(yīng)用，在工廠、研究機(jī)構(gòu)及大專(zhuān)院校的高壓試驗(yàn)室中都可以看到不同規(guī)格的沖擊試驗(yàn)設(shè)備。圖3是我公司為西電集團(tuán)西安高壓電瓷有限公司制造的3200kV沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng)，正在進(jìn)行500kV高壓套管的沖擊試驗(yàn)情景。
 

控制系統(tǒng)主要測(cè)控功能如下：
測(cè)量顯示量：
直流充電電壓
變壓器原邊電流
發(fā)生器本體球隙距離
狀態(tài)顯示量：
主電源接觸器的合切狀態(tài)
接地裝置的投切狀態(tài)
發(fā)生器球隙的觸發(fā)狀態(tài)
發(fā)生器充電電壓極性狀態(tài)
控      制：
控制功能具有手動(dòng)、自動(dòng)和程序控制功能，各層次功能相對(duì)獨(dú)立。
采用可控硅調(diào)壓方式，具有充電電壓反饋測(cè)量系統(tǒng)。
點(diǎn)火球隙及截波球隙距離可手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)整，并在液晶面板上顯示。
具有可調(diào)時(shí)延的截波觸發(fā)脈沖，并具有發(fā)生器點(diǎn)火觸發(fā)的反饋系統(tǒng)。
采用函數(shù)控制恒流充電方式，充電電壓的穩(wěn)定度可達(dá)到0.5%。
液晶面板可指示沖擊發(fā)生器的充電電壓及充電過(guò)程，精度為1%。
可由液晶面板直接輸入充電電壓和充電時(shí)間。
具有充電異常保護(hù)功能，可自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出觸發(fā)點(diǎn)火脈沖
沖擊發(fā)生器工作狀態(tài)的指示，如自燃、未觸發(fā)、充電異常、充電穩(wěn)定等。
設(shè)備主體及充電部分接地和接地解除控制。
可通過(guò)控制器上的按鈕自動(dòng)轉(zhuǎn)換充電電壓極性
可自動(dòng)或手動(dòng)控制充電電壓的充電過(guò)程
可自動(dòng)或手動(dòng)響警鈴報(bào)警
保護(hù)及聯(lián)鎖：
過(guò)電流保護(hù)
過(guò)電壓保護(hù)
充電異常保護(hù)
門(mén)開(kāi)關(guān)連鎖
接地機(jī)構(gòu)連鎖
極性轉(zhuǎn)換連鎖
操作提示：
具備各種操作提示畫(huà)面，當(dāng)系統(tǒng)出錯(cuò)或操作不當(dāng)時(shí)回彈出相應(yīng)的提示畫(huà)面。
 

控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
充電電壓    整定范圍    0 ~ 100kV
工作范圍    20 ~ 100kV
整定偏差    ≤ ±1%
不穩(wěn)定度    ≤ ±1%
整定分辨    0.1kV
充電時(shí)間    整定范圍    30~180s
整定分辨    1s
報(bào)警時(shí)延    2s
加壓次數(shù)    整定范圍    1~999
保護(hù)設(shè)定    過(guò)流保護(hù)值    可設(shè)定
過(guò)壓保護(hù)值    可設(shè)定
動(dòng)態(tài)充電保護(hù)    可設(shè)定
觸發(fā)脈沖    大于15kV，上升時(shí)間小于100ns，極性可切換
輸出沖擊穩(wěn)定性    大于99%

　　武漢凱迪正大電氣有限公司位于九省通衢的江城之都的武漢市，始建于2003年1月，公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍：電力儀器儀表。主要產(chǎn)品有繼電保護(hù)測(cè)試系列、大電流發(fā)生器、高壓試驗(yàn)儀器、互感器測(cè)試儀器、變壓器測(cè)試儀器、接地電阻測(cè)試儀器、高壓開(kāi)關(guān)測(cè)試儀器、避雷器測(cè)試儀器、三倍頻發(fā)生器、直流高壓發(fā)生器、模擬開(kāi)關(guān)、SF6檢漏儀、微水測(cè)量?jī)x、高壓數(shù)字兆歐表、水冷式發(fā)電機(jī)絕緣電阻測(cè)試儀等。

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