化工机械设备网

一、雷电冲击电压测试仪冲击电压发生器本体及直流充电电源
虽然冲击电压发生器本体及直流充电电源有多种结构形式，但基本原理都是采用Marx多级回路，即各级电容器并联充电，然后串联放电以获得脉冲高电压。标志冲击电压发生器本体的主要技术参数包括：
额定电压：发生器各级*大充电电压的总和。
额定储能：发生器各级电容*大储能的总和。
对于不同的冲击电压发生器的结构形式，目前采用的级电压主要有100kV、150kV、200kV、300kV几种，而发生器的每级电容量则根据试验需要来合理选择。HZCJ系列冲击电压发生器采用100kV的级电压。
1、冲击电压发生器本体及直流充电电源原理电路图
 

2、冲击电压发生器本体结构说明
LCJ系列冲击电压发生器本体设计为户内使用，采用三根绝缘立柱支撑结构。在发生器的每级将3根立柱联结可靠，并互相间组成稳定的结构。
发生器的每级都有一台低电感，大容量的冲击电容，它们被放置在冲击电压发生器结构。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。
发生器上使用的所有的电阻都是拔插式的线绕电阻。雷电波的调波电阻采用无感绕制，具有很小的电感。波头电阻和波尾电阻安装在发生器的两柱之间。充电电阻则安装在点火球隙的一侧。
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冲击电压发生器的*一级电容。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。
发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。
为了确保发生器的安全操作，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*一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。

 3、冲击电压发生器的运行方式
A．串联联线
冲击发生器的所有n级在点火瞬间均被串联起来，在这种联线方式中，可以得到大的输出电压。电路联线如下所示。
 
B．减少级数的串联联线
冲击发生器的(n-x)级在点火瞬间被串联起来，x级被短接了。这种联线方式可在串联联线和少的并联联线间变化。这种情况下，发生器的输出能量按比例x:n减小，输出电压可从使用的高的一级上得到。电路联线如下所示。
 
C．串并联联线
   冲击发生器s级以串联方式连接，p级以并联方式连接，这种情况下，发生器总的充电电压是级充电电压的s 倍。电路联线如下所示。
 
 
 
D．多级并联联线
这种联线方式一般用在变压器和电抗器的冲击试验中，因为这种试验的波尾时间只由试品的阻抗决定。在这种联线方式中，发生器可产生大的输出能量。电路联线如下所示。
 
 
 
二、雷电冲击电压测试仪低阻尼电容分压器
阻容式电容分压器由高压臂电容和低压臂电容组成，作为冲击电压发生器的基本负载，是产生冲击电压波形的必配设备。同时它将冲击高电压按比例减小为低压信号，可以用峰值电压表和波形测量仪器进行测量。其结构图如下：
三、控制系统
采用基于PLC技术的控制系统为冲击电压发生器提供各种控制，冲击试验的各种控制功能。控制系统由控制柜（带有辅助操作单元）和主操作单元两部分组成，控制柜安装在发生器底部直流充电电源旁，主操作单元安装在控制室内，两者连接采用两芯光缆，其控制连线如下图所示。
 
1、系统组成部件如下表所列：
部件名称 功能说明 安装位置
控制柜 提供各种控制命令 安装在发生器本体底座上
脉冲放大器1 发生器本体球隙触发 安装在发生器本体底座上
隔直电容器 隔离触发脉冲的直流高压 安装在发生器*一球隙附近
点火反馈分压器 检测发生器球隙的触发状况 安装在发生器本体底座
直流电压分压器 测量发生器充电电压 安装在发生器本体底座
脉冲放大器2 截断装置球隙触发 安装在截断装置底座上
从操作单元 各种控制命令、参数的输入及状态显示 安装在控制柜上
主操作单元 各种控制命令、参数的输入及状态显示 安装在控制室的控制台上。
2芯多模光纤 连接控制柜和主操作单元  
2、控制系统技术参数
¡ 充电电压：整定范围 0~100.0kV
工作范围 20.0~100.0kV
整定偏差 ≤±1%
不稳定度 ≤±1%
整定分辨 0.1kV
¡ 充电时间：整定范围 30~180s
整定分辨 1s
报警时延 2s
¡ 加压次数：整定范围 1~999
¡ 保护设定：过流保护值 可设定
过压保护值 可设定
动态充电保护 可选择
静态充电保护 可设定
¡ 触发脉冲 大于15kV，上升时间小于100ns，极性可切换
¡ 输出冲击稳定性： 大于99%
3、控制系统主要测控功能如