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淺談沖擊電壓發生器的設計原理
點擊次數:438 發布時間:2018-09-26 返回
  沖擊電壓發生器本體設計為戶內使用,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,并互相間組成穩定的結構。
  沖擊電壓發生器的每級都有一臺低電感,大容量的沖擊電容,它們被放置在沖擊電壓發生器結構中央。該電容采用高密度固體電容器,具有重量輕、體積小的特點,即使在額定工況下連續操作,它們也有足夠的使用壽命。
  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。
  直流充電電源(由高壓變壓器、倍壓電容、高壓硅堆構成)采用倍壓整流方式。高壓硅堆安裝在一個絕緣支撐板上,通過一個簡單的彈簧壓接機構可手動變換其方向。通過一只保護電阻將直流高電壓輸出到沖擊電壓發生器的級電容。用于測量充電電壓的高壓高阻也安裝在這個絕緣支撐板上。
  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,然后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。該發生器由若干電容器所組成,這些電容器開始時并聯充電,而后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,而后通過球隙G放電。電阻R限制著充電電流,而電阻控制著發生器所產生的沖擊電壓波形。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,那么電壓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,該過程重復到發生器的所有級,如果有N級,那么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。
  沖擊電壓發生器的點火觸發是通過觸發下一級的球隙使之放電而完成的。因此下一級的球隙被設計成三間隙結構。觸發脈沖是由一個高電平,快速變化的脈沖電壓。它是由點火脈沖放大器產生的。一個用于檢測發生器點火的脈沖的耦合電容安裝在發生器的底座上。
  為了確保沖擊電壓發生器的安全操作,系統提供了一個接地機構。一旦發生器發生異常,接地放電開關會在個充電電阻后自動接地,結果所有的沖擊電容都將通過下一級的電阻放電。
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