沖擊電壓發(fā)生器進(jìn)行沖擊電壓試驗的原理
雷電沖擊試驗電壓由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生。沖擊電壓發(fā)生器的多個(gè)電容器由并聯(lián)轉串聯(lián)是通過(guò)許多點(diǎn)火球隙實(shí)現的,即控制點(diǎn)火球隙使它放電時(shí)把多個(gè)電容器串聯(lián)起來(lái)。受試設備上的電壓上升速度和經(jīng)過(guò)峰值后電壓下降的快慢,可以通過(guò)電容電路中的電阻值調節。影響波頭的電阻稱(chēng)為波頭電阻,影響波尾的電阻稱(chēng)為波尾電阻。試驗時(shí),通過(guò)改變波頭電阻和波尾電阻的阻值,獲得標準沖擊電壓波的預定波頭時(shí)間和半波峰值時(shí)間。改變整流電源輸出電壓的極性和幅值,就可以獲得所需要的沖擊電壓波的極性和峰值。由此可以實(shí)現從幾十萬(wàn)伏到幾百萬(wàn)伏,甚至千萬(wàn)的沖擊電壓發(fā)生器。
沖擊電壓發(fā)生器是高壓實(shí)驗室的基本設備之一,它是一種產(chǎn)生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。由于絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加電壓的波形有關(guān),而實(shí)際沖擊電壓波形具有分散性,因此必須對于沖擊電壓波形參數做統一規定,以保證多次試驗的重復性和不同試驗條件下的結果的可比較性。我國采用國際電工委員會(huì )(IEC)標準規定標準沖擊電壓波形。即規定沖擊電壓波形為雙指數型,波頭時(shí)間為1.2uS, 波尾時(shí)間為50us, 沖擊電壓峰值一般為幾十千伏到幾兆伏。
沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓試驗原理
沖擊電壓是單次瞬態(tài)過(guò)程,因此沖擊電壓試驗對電壓幅值、電壓波形及電壓次數三個(gè)試驗量有不同的要求。
1、電壓幅值:
對于不同的試品和不同的試驗要求,應該施加相應的沖擊電壓幅值。通過(guò)控制沖擊電壓發(fā)生器的充電電壓可以調節沖擊電壓的幅值,這是容易理解的。需要注意的是,沖擊電壓幅值與充電電壓之間的對應關(guān)系為:
UP=UC*n*gUP:沖擊電壓幅值
UC:沖擊電壓發(fā)生器充電電壓(每級)
n:沖擊電壓發(fā)生器使用的級數g:沖擊電壓發(fā)生器的效率
2、電壓波形:
沖擊電壓試驗常用到的波形有標準雷電沖擊波形、波尾截斷的標準雷電沖擊波形、標準操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對于波形參數的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗技術(shù)》的規定。
這里需要特別提出的是,沖擊電壓試驗回路的輸出波形與試品、試驗設備的部件接入及周?chē)拥伢w的距離都有密切關(guān)系,因此沖擊試驗的難點(diǎn)及大部分工作也就是調波工作。能否獲得滿(mǎn)足標準要求的沖擊波形是沖擊試驗的關(guān)鍵。
通常指的波形調節就是調節沖擊波形的波頭時(shí)間和波尾時(shí)間,對于截波試驗還要求調節截斷時(shí)間,對于陡波試驗則要求調節波形的陡度。
3、電壓次數:
在確定了電壓幅值和電壓波形后,剩下的工作就是要根據需要確定施加電壓的次數。應該注意的是,沖擊電壓波形有正負極性,應該明確各極性下的加壓次數。還應該考慮每次施加電壓的間隔時(shí)間。