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冲击电压试验设备的不同波形及应用

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冲击电压试验设备根据产生的电压波形,主要分为以下四种核心类型:

一、雷电冲击电压发生器

标准波形:1.2/50 μs(波前时间 / 半峰值时间)
特性与模拟对象:产生上升极快、峰值极高、持续时间短的脉冲,专门用于模拟自然界直击雷或感应雷在电力设备上引起的过电压。

二、操作冲击电压发生器

标准波形:250/2500 μs
特性与模拟对象:产生上升较慢、持续时间长的脉冲,用于模拟电网内部因开关操作、投切电容器组或发生故障而产生的暂态过电压。

三、陡波前冲击电压发生器

典型波形:波前时间极短(可达纳秒级),如 0.84/40 μs
特性与模拟对象:产生上升沿极其陡峭的脉冲,专门用于研究和测试气体绝缘组合电器(GIS)中可能出现的特快速瞬态过电压。

四、截断冲击电压发生器

波形特点:在标准雷电冲击电压波形的特定峰值时刻,通过间隙击穿使电压急剧降至零
特性与模拟对象:模拟设备绝缘在过电压下发生闪络或击穿的严酷情况,用于考核绝缘的耐受强度。
现代先进的冲击电压试验设备通常设计为一体化、多波形通用型,通过程控调节回路参数,即可在一台设备上产生上述多种波形。

五、冲击电压试验设备适用范围(被测设备与绝缘类型)

冲击电压试验主要适用于评估高压电气设备的绝缘性能,其测试对象涵盖了电网中几乎所有关键设备:
  1. 电力变压器与电抗器:这是冲击试验最主要、最经典的应用对象,用于考核其主绝缘、纵绝缘和匝间绝缘的强度。
  2. 气体绝缘组合电器:如 GIS(气体绝缘金属封闭开关设备),雷电冲击和陡波前冲击试验对其至关重要。
  3. 高压开关设备:包括断路器、隔离开关等,测试其断口间和对地的绝缘能力。
  4. 电力电缆及附件:包括电缆本体、终端头和中间接头。
  5. 绝缘子与套管:各类瓷或复合绝缘子、变压器套管、GIS 出线套管等。
  6. 互感器:电流互感器和电压互感器。
  7. 过电压保护设备:如避雷器(浪涌保护器),用于校验其保护水平(残压)。
  8. 基础研究与材料:用于研究空气间隙的放电特性、绝缘材料的性能等。
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