衝擊電壓發生器主要適用於35kV電力變壓器及以下電力產品的雷電衝擊電壓全波試驗,也可用於雷電衝擊全波、操作波、截波、震蕩波及其他特殊波形衝擊試驗。衝擊電壓發生器可發出各種形狀的脈衝波形,但是根據試驗研究的需要,按照有關國際標準和國家標準的規定,主要產生以下幾種衝擊電壓波形:
1、標準雷電衝擊波形
2、標準操作衝擊波形
3、其他特殊的衝擊電壓波形,如特種操作衝擊波等。
對於衝擊電壓波形,主要規定了3 個基本參數來描述波形的形狀,即峰值電壓、波頭時間和波尾時間,波形的參數定義可見衝擊電壓發生器詳細說明所示。衝擊電壓試驗是電力設備高壓試驗的基本項目之一,電力設備在設計、製造及修繕之後都要求進行衝擊試驗以驗證或檢驗。常見的電力設備包括電力變壓器、電力互感器、高壓開關、組合電器、避雷器、電力電纜及附件、套管及絕緣子等都要進行衝擊試驗。
國家標準GB/TJ6927.1-1997《高電壓試驗技術第一部分一般試驗要求》將雷電衝擊電壓波形分為標準雷電衝擊(全波)、標準雷電衝擊截波特殊雷電衝擊。全波是具有一定極性的非周期性脈衝電壓波,其波前部分的電壓上升很快,到達峰值後再緩慢地降到零。
截波是指雷電衝擊電壓全波在經過一段時延(幾微秒)後被外間隙截斷的波形,根據截斷時延的長短,截波分為波前截斷和波尾截斷。按照國標( GB/T 16927.1-1997)的規定,標準雷電衝擊電壓全波是指波前時間T1為1.2μs,視在半峰值時間T2為50μs 的雷電衝擊全波。考慮實際的衝擊電壓發生器發出的衝擊電壓波形中,起始部分通常不宜區分,峰值附近波形比較平滑,標準中用峰值電壓Um的0.3、0.5及0.9等數值來確定衝擊波形的實際參數。標準雷電截波是指標準雷電衝擊波經過2~6μs被外間隙截斷的波形,衝擊截波可用截斷時間Te截斷時刻Tj,截波峰值Ue,截斷時刻電壓Uj,電壓過零係數U2/Ue等參數來表徵。
通常對於衝擊電壓發生器平滑的雷電衝擊波,試驗電壓值即其峰值。對某些試驗迴路,在衝擊波的峰值處可能會有振蕩或過衝。在此情況時,如果振蕩的頻率不小於0.5MHz或過衝的持續時間不大於1μs,則應作平均曲線處理並取平均曲線的最大幅值作為試驗電壓值。
對于波前(峰值的90%以下)部分上的振蕩可以用作圖法來判斷是否滿足要求。首先作出振蕩波形的平均曲線並按視在波前時間的確定方法求得A、B兩點,然後由A、B作縱軸的平行線AA』和BB』並使其分別等於峰值的25%和5%。當波前部分的振蕩均在直線A』B』以下時刻則該振蕩是允許的。
衝擊電壓發生器衝擊電壓試驗也是高壓試驗研究的基本項目之一,在進行絕緣配合研究、電磁兼容研究及放電機理研究等許多方面都需要進行衝擊電壓試驗。因此,衝擊電壓發生器試驗設備有著廣泛的應用,在工廠、研究機構及大專院校的高壓試驗室中。