《高压实验技术系列》-- 冲击电流发生器.ppt

第第6 6章章 冲击电流发生器冲击电流发生器主要内容1. 概述2. 冲击电流发生器的基本原理3. 冲击电流发生器的结构• 冲击电流发生器的电流幅值和波形调节冲击电压发生器：检验电气设备在大气过电压及操作过电压下的绝缘 性能 电流发生器：检验设备在冲击大电流流过时所伴随而来的热和力 的破坏作用和承受能力1 概述冲击电流发生器：单极性标准冲击电流（雷电波）单极性方波电流；方波发生器（操作波）；技术物理部门还用到更大的冲击电流，波前更陡1 概述标准冲击电流： 单极性标准冲击电流（雷电波）单极性方波电流；Tf/Tt（波头/波尾时间）① ±1/20μs② ±4/10μs③ ±8/20μs④ ±30/80μs1 概述标准冲击电流方波（操作波）Td（峰值持续时间）① 500μs② 1000μs③ 2000μs④ 2000～3000μs2 冲击电流发生器的基本原理 C：主电容； S：分流器 CRO：示波器 L、R：为线路上所有元件及回路连线电阻、电感 G：点火球隙；D：硅堆；r—保护电阻； T：充电变压器；O：试点；C1，C2：分压器；2 冲击电流发生器的基本原理原理介绍：工作时先由整流装置向电容器组充电到所需电压，送一触发脉冲到点火球隙G，G击穿，于是电容器组 C经L、R及被试品放电。

根据充电电压的高低和回路 参数的大小，可产生不同大小及波形的脉冲电流 2 冲击电流发生器的基本原理电容放电时回路RLC串联，根据电路知识的分析，其 电流波形有三种形式，振荡、临界振荡、非振荡令①电流波形：峰值时间：电流峰值：2 冲击电流发生器的基本原理②电流波形：峰值时间：电流峰值：2 冲击电流发生器的基本原理③电流波形：峰值时间：电流峰值：2 冲击电流发生器的基本原理上述三种情况，都有统一表达式①②R=0时可获得最大冲击电流；在U，C一定时，电感L越小，电流幅值越大为获得最大电流，必须尽可 能减小回路电感3 冲击电流发生器的结构① 为增大Im，应尽量减小整个回路的电感② 放电回路仅一点接地因为的高频冲击大电流 若流过接地系统流归回路，将使地电位升高，引 起安全事故和测量上的困难）③ 电容器组对地绝缘，应有可靠的保护措施④ 电容器组可分组串、并联，以提高电压3.1 冲击电流发生器结构的基本考虑因素3 冲击电流发生器的结构回路电感组成及减小电感量措施：① 电容器残余电感 (选择小电感电容；多级并联)② 连线电感 (连线短；减小互感)③ 球隙电感 （缩小尺寸和火花长度）④ 试品电感3.1 冲击电流发生器结构的基本考虑因素3 冲击电流发生器的结构(a)并联放电 (b)串连放电冲击电流发生器回路3 冲击电流发生器的结构(a)圆环式 (b)方框式 (c)母线式(a)圆环式：电容电流同时到达试品，电流大；不利于试品放置。

(b)母线式：电流不能同时到达试品；试区面积不受限制3.2 冲击电流发生器主回路结构3 冲击电流发生器的结构(c)冲击电流发生器电容器的保护(a)(b)R1,R2,R3：充电及消能电阻； r： 限流器； O： 试品4 冲击电流发生器的电流幅值和波形调节用公式计算冲击电流发生器相关参数比较繁杂， 一般采用查表法计算4 冲击电流发生器的电流幅值和波形调节方法1：已知波形(Tf, Tt)和电流幅值(Im)，求回路参 数和充电电压 ③L=m/l，C=lm，获得L和C④再从图2找到相应于α的I’m⑤U=Im/(I’ml)①R已知，从图1中由Tt/Tf确定α和T’f值，②计算4 冲击电流发生器的电流幅值和波形调节方法2：已知波形(Tf, Tt)和电流幅值(Im)，求回路参 数和充电电压 ③再从图2找到相应于α的I’m①计算α，从图1查找T’f和T’t值 ②计算④本章要点Ø冲击电流功用及波形分类、定义；Ø电流发生器基本原理和波形振荡条件分析；Ø电流发生器的接线要求；Ø提高电流幅值的方法和措施；Ø电流发生器的布置形式和电容器保护措施；Ø电流幅值和波形调节。