冲击电压发生器是一种可产生标准雷电波、操作波及特殊冲击波的高电压设备,核心用途为评估变压器、绝缘子、避雷器等电气设备在过电压环境下的绝缘性能。
冲击电压发生器的应用场景覆盖多领域,核心适用方向如下:
可用于验证各类电力设备的绝缘性能,包括:
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各类变压器(电力、配电、干式等):验证主绝缘和纵绝缘对雷电过电压的耐受能力;
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高压开关设备(GIS、断路器、隔离开关等):测试断口及对外壳的绝缘强度;
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电力电容器、电抗器、套管、互感器:考核绝缘性能达标情况;
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绝缘子(瓷、复合、玻璃材质)及绝缘套管:测试闪络电压与耐受电压;
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避雷器:测量标称放电电流下的残压、保护特性,开展动作负载试验。
作为基础试验设备支撑相关领域研究:
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绝缘材料研究:分析纳米复合电介质等新材料在快脉冲作用下的击穿特性;
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放电物理研究:探究长间隙放电、流注传播等物理过程;
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特殊过电压模拟:研究陡波前、振荡波等非标准冲击波对设备的影响。
是电力设备全生命周期检测的关键手段:
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设备交接验收试验:新设备投运前的核心验证试验;
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设备预防性试验 / 状态评估:对超高压变压器等重要设备,定期开展冲击耐受抽查(需结合其他试验综合判断设备状态)。
拓展应用于多行业的绝缘与抗扰度测试:
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航空航天:测试机载、星载电气设备对雷电感应电压的耐受能力(雷电间接效应试验);
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轨道交通:验证牵引供电设备、信号系统的绝缘强度;
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军事装备:测试电子设备在电磁脉冲环境下的抗扰度;
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医疗器械:开展 X 光机等高压医疗设备的绝缘测试。
冲击电压发生器相关试验的规程体系以国际电工委员会(IEC)和中国国家标准(GB/T)为核心,两类标准在技术层面高度协调统一,分为基础通用标准和具体产品试验标准两类。
此类标准明确冲击试验的波形定义、试验方法、程序及测量要求,是所有冲击试验的依据:
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IEC 60060-1 & GB/T 16927.1 《高电压试验技术 第 1 部分:一般定义及试验要求》作为核心基础标准,明确了各类标准冲击波的参数:
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标准雷电冲击全波:1.2/50 µs(波前时间 / 半峰值时间);
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标准雷电冲击截波:截断时间 2-5 µs;
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标准操作冲击波:250/2500 µs(特定场景下可采用 100/2500µs 等参数);
同时规定了波形容许偏差、测量系统(分压器、示波器等)的要求及校准方法。
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IEC 60060-2 & GB/T 16927.2 《高电压试验技术 第 2 部分:测量系统》细化了冲击测量系统的性能验证、刻度因数确定及不确定性评估方法。
此类标准引用上述基础标准,针对不同电力设备明确试验接线、试验次数、合格判据等具体要求:
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电力变压器:IEC 60076-3 & GB/T 1094.3 《电力变压器 第 3 部分:绝缘水平、介质试验和外绝缘空气间隙》;IEC 60076-4 & GB/T 1094.4 《电力变压器 第 4 部分:雷电冲击和操作冲击试验导则》;
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高压开关设备和控制设备:IEC 62271-1 & GB/T 11022 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》;
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绝缘子:IEC 60383 & GB/T 1001 《标称电压高于 1000V 的架空线路绝缘子》;IEC 60797 & GB/T 19519 《标称电压高于 1000V 的交流系统用复合绝缘子》;
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避雷器:IEC 60099-4 & GB/T 11032 《交流无间隙金属氧化物避雷器》;
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电力电容器:IEC 60871 & GB/T 11024 《标称电压 1000V 以上交流电力系统用并联电容器》;
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电缆及附件:IEC 60502 & GB/T 12706 《额定电压 1kV 到 30kV 挤包绝缘电力电缆及附件》。