沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作時(shí)的等值電路如圖2所示。圖中C1為主電容,又稱沖擊電容,它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電容,即;C2為負(fù)荷電容,即C2=C0,它包括調(diào)波電容、試品電容、測(cè)量設(shè)備(分壓器)電容及聯(lián)線等寄生電容;G 代表控制放電的球隙;Rf和Rt分別為波頭電阻和波尾電阻,它們相當(dāng)于各級(jí)rf和rt的總和,即Rf=nrf,Rt=nrt;U1為充電電壓,它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電壓,即U1=nV;U2為輸出電壓,即所需的沖擊電壓。此等值電路相當(dāng)于單級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的電路。根據(jù)電路分析,輸出電壓U2(t)為一雙指數(shù)函數(shù) τ1>>τ2 參考此分析解,并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),沖擊電壓波形參數(shù)可按下式作近似估計(jì):波前時(shí)間 半峰值時(shí)間 T2≈0.69Rt(C1+C2)
沖擊試驗(yàn)裝置主要由:發(fā)生器本體、截波、分壓器、四組件控制臺(tái)(控制臺(tái)分為微機(jī)型和普通型)、數(shù)字化波形記錄系統(tǒng)等組成。
雷電波沖擊電流發(fā)生器是一種產(chǎn)生模擬雷電流波形的沖擊電流發(fā)生器。由于電流發(fā)生沖擊器波形、大電流、功能組合和試品種類等都有所不同,所以設(shè)備結(jié)構(gòu)都有所不同,一般小型的為臺(tái)式儀器,中型為柜式,大型為分體式。
沖擊電流幅值的大小與回路參數(shù)有關(guān),在相同的電容值與充電電壓時(shí),電感值越小,電流幅值就越大。為了獲得盡可能大的電流,通常要選用電感值小的脈沖電容器,并在布置主電容器時(shí)連接線的總長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,使回路總電感值盡可能減小 。
沖擊發(fā)生器本體,還可由脈沖電容器、阻尼電阻以及球隙等諸多組件構(gòu)成;截波裝置,則可細(xì)分成脈沖電容器以及球隙等多個(gè)成分;分壓器,有兩個(gè)關(guān)鍵的部位,即高壓和低壓臂電阻,以及其他相關(guān)部件。
雷電沖擊波通常指的是直擊雷或者是感應(yīng)雷,在架空線路或者是上空中金屬管道上面產(chǎn)生沖擊波,而這樣的沖擊波基本上是沿著線路兩個(gè)方向或者是沿管道進(jìn)行傳遞。而雷電沖擊波在架空線路當(dāng)中傳播的速度約為 300m/μs,而在電纜當(dāng)中的傳播速度大約為 150m/μs,每一類型的沖擊波的波形相差非常大。如果進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的時(shí)候,波頭為(1.5±0.2)μs,波長(zhǎng)為(40±4)μs,其峰值電壓應(yīng)該取400~4800kV。在電力變壓器雷電沖擊試驗(yàn)中有各種各樣的故障,為了樣品的絕緣質(zhì)量,其性質(zhì)不能發(fā)生一點(diǎn)損壞,一般情況下,可以通過(guò)記錄顯示外加的電壓波形圖及其示傷電阻的電流而進(jìn)行判斷分析。 發(fā)生雷電沖擊試驗(yàn)的時(shí)候,通過(guò)示傷電阻可以得到電流的波形,通過(guò)分壓器來(lái)可以得到?jīng)_擊電壓的波形,故障判斷通常采用,50%的電壓和50%的電流波形與在全電壓情況下進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比,一般通過(guò)以下方法,假設(shè)正常的波形電壓達(dá)到了50%,經(jīng)過(guò)對(duì)重合程度的對(duì)比就可以知道變壓器是否發(fā)生了損壞。