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沖擊電壓試驗原理及程序

  沖擊電壓是單次瞬態過程,因此沖擊電壓試驗對電壓幅值、電壓波形及電壓次數三個試驗量有不同的要求。

  1、電壓幅值:

  對于不同的試品和不同的試驗要求,應該施加相應的沖擊電壓幅值。通過控制沖擊電壓發生器的充電電壓可以調節沖擊電壓的幅值,這是容易理解的。需要注意的是,沖擊電壓幅值與充電電壓之間的對應關系為:

  UP = UC * n * η

  UP :沖擊電壓幅值

  UC:沖擊電壓發生器充電電壓(每級)

  n :沖擊電壓發生器使用的級數

  η:沖擊電壓發生器的效率

  2、電壓波形:

  沖擊電壓試驗常用到的波形有標準雷電沖擊波形、 波尾截斷的標準雷電沖擊波形、標準操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對于波形參數的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗技術》的規定。

  這里需要特別提出的是,沖擊電壓試驗回路的輸出波形與試品、試驗設備的部件接入及周圍接地體的距離都有密切關系,因此沖擊試驗的難點及大部分工作也就是調波工作。能否獲得滿足標準要求的沖擊波形是沖擊試驗的關鍵。

  通常指的波形調節就是調節沖擊波形的波頭時間和波尾時間,對于截波試驗還要求調節截斷時間,對于陡波試驗則要求調節波形的陡度。

  以電容負載為例說明調波的步驟:

  初選調波電阻值:

  要得到所需的沖擊波形,需調節波頭、波尾電阻,因影響因素很多,其阻值難于事前確定,可用下式初定選取:

  式中: —波頭電阻阻值kW

  —波尾電阻值W

  —本體沖擊電容mF

  —負荷電容mF,包括試品入口電容,沖擊分壓器電容、各寄生電容

  —沖擊波頭時間ms

  —沖擊波尾時間ms

  調節沖擊波形、確定效率:

  接入初選的調波電阻、被試品、沖擊分壓器,用發生器產生約0.6倍試驗電壓值的沖擊電壓,調節電阻使沖擊波形達到要求。用示波器拍攝波形,求得效率,確定正式試驗時的充電電壓值。

  實際上,對于不同的被試品,特別是小電感負載,發生器的調波非常復雜,可能需要改變發生器本體的連接方式,采用多級并聯再串聯等連線方式。因此需要在實際使用中積累經驗。

  3、電壓次數:

  在確定了電壓幅值和電壓波形后,剩下的工作就是要根據需要確定施加電壓的次數。應該注意的是,沖擊電壓波形有正負極性,應該明確各極性下的加壓次數。還應該考慮每次施加電壓的間隔時間。

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