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浅谈沖擊電壓發生器的设计原理

发布时间:2018-09-26   点击次数:1283次
  沖擊電壓發生器本體設計爲戶內使用,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,並互相間組成穩定的結構。
  沖擊電壓發生器的每级都有一台低电感,大容量的冲击电容,它们被放置在沖擊電壓發生器结构中央。该电容采用高密度固体电容器,具有重量轻、体积小的特点,即使在额定工况下连续操作,它们也有足够的使用寿命。
  沖擊電壓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。
  直流充电电源(由高压变压器、倍压电容、高压硅堆构成)采用倍压整流方式。高压硅堆安装在一个绝缘支撑板上,通过一个简单的弹簧压接机构可手动变换其方向。通过一只保护电阻将直流高电压输出到沖擊電壓發生器的级电容。用于测量充电电压的高压高阻也安装在这个绝缘支撑板上。
  沖擊電壓發生器電壓波是通過一個電容器一系列電容器構成的放電回路而得到的,然後它被施加到受試變壓器上。現在做高壓沖擊試驗所采用的是由馬克斯原放電回路改進而成的發生器。該發生器由若幹電容器所組成,這些電容器開始時並聯充電,而後通過級間火花間隙的點火而串聯放電。
  一個簡單的單級沖擊電壓發生器由電容器構成,C由直流DC電源充電,而後通過球隙G放電。電阻R限制著充電電流,而電阻控制著發生器所産生的沖擊電壓波形。發生器的輸出電壓可以通過級數的增加預于提高,對于做變壓器試驗來說,通常采用到20級。當初始級的電壓達到所要求的水平V時,間隙G,就開始放電,那麽電壓V就被迅速地加到電容器械G2的一個電極上,C2的另一個電極立即升壓到2V,而使第二個間隙G2放電,該過程重複到發生器的所有級,如果有N級,那麽輸出端子上終將出現NV電壓,而這一輸出就是施加到受試變壓器的沖擊電壓。
  沖擊電壓發生器的点火触发是通过触发下一级的球隙使之放电而完成的。因此下一级的球隙被设计成三间隙结构。触发脉冲是由一个高电平,快速变化的脉冲电压。它是由点火脉冲放大器产生的。一个用于检测发生器点火的脉冲的耦合电容安装在发生器的底座上。
  为了确保沖擊電壓發生器的安全操作,系统提供了一个接地机构。一旦发生器发生异常,接地放电开关会在个充电电阻后自动接地,结果所有的冲击电容都将通过下一级的电阻放电。
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