简述冲击电压发生器的基本原理？

Question

电气工程基础的题目

Answer 1

冲击电压发生器的基本原理是利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压，其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整，幅值由充电电压V 来调节，极性可通过倒换硅堆D两极来改变。

对于电力变压器等带有绕组的电力设备，通常还要求做雷电冲击截波试验。冲击电压发生器外接一截断间隙即可产生冲击截波。标准雷电截波是标准雷电冲击波经过2～5μs截断的波形。

冲击电压发生器是高电压试验室的基本试验设备之一。中国已建的冲击电压发生器最高额定电压为6MV，有的国家个别的高达10MV。

扩展资料

冲击电压发生器产品特性：

1、发生器主体级电压为100kV，符合当前国内外的发展趋势。主体结构采用世界杰出公司HAEFELY的结构设计，是当前国内结构*紧凑的发生器，具有固有电感小，调波方便的特点。

2、技术方案所采用的控制测量系统是目前国内技术优越的产品，核心器件为日本三菱公司的FX系列可编程控制器，几乎所有的控制功能都由软件编程实现，因此系统结构简单，外围电路板很少，可靠性高。

3、技术方案的测控结构一体化整体设计，具有峰值电压表、液晶显示工业计算机，可实现全自动控制测量分析。测控系统采用液晶触摸屏操作，具有多种状态提示画面，实现了人机对话式的智能操作。系统取消了多芯控制电缆，采用光纤通讯线，无须开电缆沟，使得控制室布局更加简单方便。

4、发生器光纤控制传输系统在国内高压试验设备中是开创，它实现了控制测量设备与高压主体设备的光纤连接，有效地解决了高压试验中遇到的地电位抬高对测控系统的危害，排除了由控制引线导致的电磁干扰，很大地提高了系统的可靠性，特别是在进行截波和陡波冲击试验时安全性更好。

5、发生器控制测量系统的操作界面充分考虑了高压试验的习惯特点，简单明了，便于试验人员操作。

Answer 2

冲击电压发生器是一种产生脉冲波的高电压发生装置。

原先它只被用于研究电力设备遭受大气过电压（雷击）时的绝缘性能，后来又被用于研究电力设备遭受操作过电压时的绝缘性能。所以对于冲击电压发生器，要求不仅能产生出现在电力设备上的雷电波形，还能产生操作过电压波形。冲击电压的破坏作用不仅决定于幅值，还与波前陡度有关。对某些设备还要采用截断波来进行试验。

此外，冲击电压发生器还可用来作为纳秒脉冲功率装置的重要组成部分；在大功率电阻束和离子束发生器以及二氧化碳激光中，可作为电源装置。

回答者：三新电力

Answer 3

  冲击电压发生器本体结构说明

冲击电压发生器本体设计采用四根绝缘立柱支撑结构。在发生器的每级将4根立柱联结可靠，并互相间组成一四方形框架。为了方便操作，在发生器内每隔三级安装了一个操作平台。

    在操作平台附近装有一个绝缘梯，由于平台的活动部分是可以折叠的，因此，沿着绝缘梯可以在发生器内安全地从底部攀登到部。这种有着金属外壳和陶瓷套管的冲击电容是充油的，即使在额定工况下连续操作，它们也有足够的使用寿命。

冲击电压发生器上采用了一个绝缘筒用来安装所有的点火球隙。该绝缘筒将所有球隙封闭起来，并在绝缘筒底部安装了一个鼓风电机向筒内吹入过滤的空气，其内部产生的空气压力能够阻止灰尘进入绝缘筒内，避免球隙异常放电。同时，绝缘筒也能隔离点火球隙放电产生的噪音。绝缘筒在每级都开有观察孔并用有机玻璃封闭，通过该观察孔可以观察球隙的放电状况并调整所有的球隙距离。

    冲击电压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绝缘筒的两侧。不使用的波头电阻和波尾电阻可放在冲击电容旁边的搁架内。这些电阻很容易在平台上取到。

    直流充电电源(由高压变压器，高压硅堆构成)的两个套管输出正负对称的直流充电电压给发生器。高压硅堆安装在直流充电电源内部，通过顶部的电机机构可改变高压硅堆的方向，。充电电阻也被分成两部分，分别置于套管后，两个放电机构被安装在底座上。

    冲击电压发生器的启动是通过触发最下一级的球隙使之放电而完成的。因此最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。两个用于测量充电电压的电阻分压器和一个用于检测所有产生的脉冲的耦合电容都被安装在底座上。

    为了确保发生器的安全操作，系统提供了两个放电开关及两个短路接地机构。一旦发生器发生异常，两个放电开关会在第一个充电电阻后自动接地，结果所有的冲击电容都将通过最下一级的两个电阻放电。由电机驱动的接地绳可使所有的冲击电容短路接地。