一种雷击冲击电压试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种雷击冲击电压试验系统，包括试验室和控制室，所述试验室设有冲击电压发生器、直流充电电源、电容分压器、多级截断装置、冲击分压器和冲击信号测量系统，所述控制室设有控制台，所述直流充电电源与冲击电压发生器连接，所述多级截断装置与冲击电压发生器通过电缆连接，所述控制台与冲击电压发生器通过光纤连接，所述控制台与电容分压器通过电缆连接。优点：本系统实用性广、安全性高，抗干扰性能强、安装方便，在工厂、研究机构及大专院校的高压试验室中均可应用。

【技术实现步骤摘要】
一种雷击冲击电压试验系统
本专利技术属于冲击大电压发生器试验
，具体涉及一种雷击冲击电压试验系统。
技术介绍
冲击电压试验系统是模拟脉冲高电压的试验设备。在现实生活中，脉冲高电压是经常可以遇到的。例如自然界的闪电打雷，落雷处将会出现非常高的脉冲电流和电压，周围也会感应出很高的脉冲电压；又如在电力系统中的开关设备的合切操作也会导致瞬态的脉冲电压。这些瞬态的脉冲电压幅值往往在几十千伏或几百千伏以上，将会导致设备损坏并危及人身安全，因此进行冲击电压的试验研究是非常必要的。另一方面，模拟自然的雷电现象进行放电机理的研究也是很有意义的。冲击电压试验是电力设备高压试验的基本项目之一，电力设备在设计、制造及修缮之后都要求进行冲击试验以验证或检验。常见的电力设备包括电力变压器、电力互感器、高压开关、组合电器、避雷器、电力电缆及附件、套管及绝缘子等都要进行冲击试验，冲击电压试验也是高压试验研究的基本项目之一，在进行绝缘配合研究、电磁兼容研究及放电机理研究等许多方面都需要进行冲击电压试验，因此，冲击电压试验设备有着广泛的应用，在工厂、研究机构及大专院校的高压试验室中都可以看到不同规格的冲击试验设备。
技术实现思路
针对现实环境的需求，本专利技术提供了一种雷击冲击电压试验系统，本系统实用性广、安全性高，抗干扰性能强、安装方便，在工厂、研究机构及大专院校的高压试验室中均可应用。为实现上述目的，本专利技术提供的一种雷击冲击电压试验系统，包括试验室和控制室，所述试验室设有冲击电压发生器、直流充电电源、电容分压器、多级截断装置、冲击分压器和冲击信号测量系统，所述控制室设有控制台，所述直流充电电源与冲击电压发生器连接，所述多级截断装置与冲击电压发生器通过电缆连接，所述控制台与冲击电压发生器通过光纤连接，所述控制台与电容分压器通过电缆连接。冲击电压试验系统可发出各种形状的脉冲波形，但是根据试验研究的需要，按照有关国际标准和国家标准的规定，主要产生以下几种冲击电压波形：1、标准雷电冲击波形，2、标准操作冲击波形，3、其他特殊的冲击电压波形如特种操作冲击波等。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：发生器各级最大充电电压的总和。额定储能：发生器各级电容最大储能的总和。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。本系统的冲击电压发生器采用100kV的级电压。进一步、冲击电压发生器结构说明如下：冲击电压发生器设计为户内使用，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。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第一级电容。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。冲击电压发生器的点火触发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。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电阻放电。进一步、冲压分压器为阻容式电容分压器，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。进一步、所述冲击电压发生器的底座上还设有控制柜、第一脉冲放大器、点火反馈分压器、直流电压分压器。进一步、所述截断装置的底座上设有第二脉冲放大器。进一步、所述控制柜上设有第二操作单元。进一步、所述控制台上设有第一操作单元。进一步、所述控制台上的第一操作单元与控制柜上的第二操作单元通过光纤连接。进一步、所述控制台上的第一操作单元设有计算机、示波器和峰值显示表。本专利技术的有益效果是：本系统采用光纤传输控制信息，这在高电压的试验中极大地增强了系统的安全性，和防干扰性，避免设备可能遭受高压放电瞬态过程的危害，本系统实用性广、安全性高，抗干扰性能强、安装方便，在工厂、研究机构及大专院校的高压试验室中均可应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体的实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术的系统布置示意图；图2为本专利技术的冲击电压发生器及直流电源充电电源原理示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术的一种雷击冲击电压试验系统，如图1所示，包括试验室1、控制室7、多级截断装置2、冲击电压发生器3、直流充电电源4、冲击分压器5、控制台6，如图2所示：Cs：主电容Rf：波头电阻Rt：波尾电阻Rc:充电保护电阻Cb：倍压电容D:整流硅堆Rz：直流高阻Rb：保护电阻T：充电本专利技术的一种雷击冲击电压试验系统包括试验室和控制室，所述试验室设有冲击电压发生器、直流充电电源、电容分压器、多级截断装置、冲击分压器和冲击信号测量系统，所述控制室设有控制台，所述直流充电电源与冲击电压发生器连接，所述多级截断装置与冲击电压发生器通过电缆连接，所述控制台与冲击电压发生器通过光纤连接，所述控制台与电容分压器通过电缆连接。冲击电压试验系统可发出各种形状的脉冲波形，但是根据试验研究的需要，按照有关国际标准和国家标准的规定，主要产生以下几种冲击电压波形：1、标准雷电冲击波形，2、标准操作冲击波形，3、其他特殊的冲击电压波形如特种操作冲击波等。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：发生器各级最大充电电压的总和。额定储能：发生器各级电容最大储能的总和。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。本系统的冲击电压发生器采用100kV的级电压。本实施例中、冲击电压发生器结构说明如下：冲击电压发生器设计为户内使用，采用三根绝缘立柱支撑结构。在发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷击冲击电压试验系统，其特征在于：包括试验室（1）和控制室（7），所述试验室（1）设有冲击电压发生器（3）、直流充电电源（4）、电容分压器（5）、多级截断装置（2）、冲击分压器和冲击信号测量系统，所述控制室（7）设有控制台（6），所述直流充电电源（4）与冲击电压发生器（3）连接，所述多级截断装置（2）与冲击电压发生器（3）通过电缆连接，所述控制台（6）与冲击电压发生器（3）通过光纤连接，所述控制台（6）与电容分压器（5）通过电缆连接。

【技术特征摘要】
1.一种雷击冲击电压试验系统，其特征在于：包括试验室（1）和控制室（7），所述试验室（1）设有冲击电压发生器（3）、直流充电电源（4）、电容分压器（5）、多级截断装置（2）、冲击分压器和冲击信号测量系统，所述控制室（7）设有控制台（6），所述直流充电电源（4）与冲击电压发生器（3）连接，所述多级截断装置（2）与冲击电压发生器（3）通过电缆连接，所述控制台（6）与冲击电压发生器（3）通过光纤连接，所述控制台（6）与电容分压器（5）通过电缆连接。2.根据权利要求1所述的一种雷击冲击电压试验系统，其特征在于：所述冲击电压发生器（3）的底座上还设有控制柜、第一脉冲放大器、点火反馈分...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡犁，
申请(专利权)人：武汉武高华瑞高电压科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42