產(chǎn)品簡(jiǎn)介

沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)是模擬脈沖高電壓的試驗(yàn)設(shè)備。在現(xiàn)實(shí)生活中，脈沖高電壓是經(jīng)常可以遇到的。例如自然界的閃電打雷，落雷處將會(huì)出現(xiàn)非常高的脈沖電流和電壓，周圍也會(huì)感應(yīng)出很高的脈沖電壓；又如在電力系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)設(shè)備的合切操作也會(huì)導(dǎo)致瞬態(tài)的脈沖電壓。這些瞬態(tài)的脈沖電壓幅值往往在幾十千伏或幾百千伏以上，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞并危及人身安全，因此進(jìn)行沖擊電壓的試驗(yàn)研究是非常必要的。另一方面，模擬自然的雷電現(xiàn)象進(jìn)行放電機(jī)理的研究也是很有意義的。

為了產(chǎn)生幅值很高的脈沖電壓，目前仍然采用1923年發(fā)明的Marx多級(jí)回路，如圖1所示。該回路中3級(jí)電容器以并聯(lián)的方式經(jīng)過(guò)高阻RL被直流電壓源充電到電壓Uo，然后經(jīng)過(guò)3級(jí)球間隙f的同步放電被串聯(lián)起來(lái)，從而在試品上獲得將近3Uo的脈沖電壓。雖然在實(shí)際使用中的Marx回路有多種不同的回路接線，但基本的原理是相同的。

沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)可發(fā)出各種形狀的脈沖波形，但是根據(jù)試驗(yàn)研究的需要，按照有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，主要產(chǎn)生以下幾種沖擊電壓波形：

1、標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形

2、標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形

3、其他特殊的沖擊電壓波形，如特種操作沖擊波等。

對(duì)于沖擊電壓波形，主要規(guī)定了3個(gè)基本參數(shù)來(lái)描述波形的形狀，即峰值電壓、波頭時(shí)間和波尾時(shí)間，波形的參數(shù)定義如圖2所示。

沖擊電壓試驗(yàn)是電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，電力設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造及修繕之后都要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)以驗(yàn)證或檢驗(yàn)。常見(jiàn)的電力設(shè)備包括電力變壓器、電力互感器、高壓開(kāi)關(guān)、組合電器、避雷器、電力電纜及附件、套管及絕緣子等都要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

沖擊電壓試驗(yàn)也是高壓試驗(yàn)研究的基本項(xiàng)目之一，在進(jìn)行絕緣配合研究、電磁兼容研究及放電機(jī)理研究等許多方面都需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)。

因此，沖擊電壓試驗(yàn)設(shè)備有著廣泛的應(yīng)用，在工廠、研究機(jī)構(gòu)及大專院校的高壓試驗(yàn)室中都可以看到不同規(guī)格的沖擊試驗(yàn)設(shè)備。

產(chǎn)品別稱

200kV沖擊電壓發(fā)生器、雷電沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)裝置、雷電沖擊電壓試驗(yàn)裝置、200kV沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)裝置

產(chǎn)品特征

1、采用的SGS發(fā)生器主體，級(jí)電壓為200kV，符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。主體結(jié)構(gòu)采用當(dāng)前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)緊湊的發(fā)生器，具有固有電感小，調(diào)波方便的特點(diǎn)。

2、采用的控制測(cè)量系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)新技術(shù)產(chǎn)品，核心器件為日本三菱公司的FX系列可編程控制器，幾乎所有的控制功能都由軟件編程實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍電路板極少，可靠性高。

3、測(cè)控結(jié)構(gòu)一體化整體設(shè)計(jì)，液晶顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制測(cè)量分析。系統(tǒng)采用光纖通訊線，無(wú)須開(kāi)電纜溝，使得控制室布局更加簡(jiǎn)單方便。

4、采用的光纖控制傳輸系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)高壓試驗(yàn)設(shè)備中是創(chuàng)新，它實(shí)現(xiàn)了控制測(cè)量設(shè)備與高壓主體設(shè)備的光纖連接，有效地解決了高壓試驗(yàn)中遇到的地電位抬高對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的危害，排除了由控制引線導(dǎo)致的電磁干擾，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。

5、采用的控制測(cè)量系統(tǒng)的操作界面充分考慮了高壓試驗(yàn)的習(xí)慣特點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了，便于試驗(yàn)人員操作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了專門的程序操作畫(huà)面，大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)人員的操作，可有效防止人為出錯(cuò)。

6、本套沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng)采用了新的技術(shù)，良好的工藝和優(yōu)質(zhì)的原材料，可保證長(zhǎng)期使用，運(yùn)行壽命大于20年。平時(shí)的運(yùn)行成本也很低。

7、為了確保發(fā)生器的安全操作，系統(tǒng)提供了一個(gè)接地機(jī)構(gòu)。一旦發(fā)生器發(fā)生異常，接地放電開(kāi)關(guān)會(huì)在第一個(gè)充電電阻后自動(dòng)接地，結(jié)果所有的沖擊電容都將通過(guò)最下一級(jí)的電阻放電。

8、采用彈簧壓接、方便拔插的調(diào)波電阻固定機(jī)構(gòu)，保證了接觸的可靠性，使輸出波形光滑無(wú)毛刺。

發(fā)生器的結(jié)構(gòu)

1、采用瑞士HAEFELY公司SGS系列的主回路設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了整體超小型。

2、采用每分鐘一轉(zhuǎn)的低速齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整各級(jí)球隙，不僅無(wú)噪聲、磨損小，而且定位快速、準(zhǔn)確。

3、采用彈簧壓接、方便拔插的調(diào)波電阻固定機(jī)構(gòu)，保證了接觸的可靠性，使輸出波形光滑無(wú)毛刺。

4、配合ZSCJ2008控制系統(tǒng)的脈沖放大器可使同步球隙具有20%以上的觸發(fā)范圍，保證觸發(fā)的可靠性，全自動(dòng)控制方便可靠。

5、同步球隙的觸發(fā)無(wú)極性效應(yīng)，無(wú)須雙邊觸發(fā)。

主電容器

1、主電容器采用高密度固體電容器，每臺(tái)電容量為2.0±0.05μF，直流工作電壓為±100kV，電容器固有電感小于0.2μH，重量輕，體積小，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

2、電容器在正常工作狀態(tài)和工作環(huán)境下凹凸變形小于1mm。

3、電容器為固體絕緣介質(zhì)和外殼干式全絕緣封裝，不存在漏油、變形等問(wèn)題。

調(diào)波元件

1、波頭、波尾電阻具有足夠的熱容量，可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

2、充電電阻具有足夠的熱容量，可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

3、波頭、波尾電阻采用板形結(jié)構(gòu)，使用康銅絲無(wú)感繞制而成，外部采用絕緣樹(shù)脂真空澆鑄，接頭為彈簧壓接式，易于安裝。

4、波頭、波尾電阻的連接頭采用3mm不銹鋼線切割制造。

5、共有3組波頭電阻、3組波尾電阻用于雷電沖擊，1組調(diào)波電感，另有1組充電電阻和保護(hù)電阻。

控制、保護(hù)系統(tǒng)

采用ZSCJ-2008型全自動(dòng)控制系統(tǒng)為沖擊電壓發(fā)生器主體部分提供各種控制，完全滿足沖擊試驗(yàn)的各種控制功能。ZSCJ2008控制系統(tǒng)采用進(jìn)口器件，與設(shè)備主體的連接采用兩芯光纜。

1、ZSCJ-2008全自動(dòng)控制系統(tǒng)以日本三菱公司的FX2N系列可編程控制器為核心器件。控制器可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。使用專用軟件包進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)智能化操作。專用軟件包可以與測(cè)量和波形分析用的峰值電壓表、示波器等配合使用，實(shí)現(xiàn)沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控一體化。

ZSCJ-2008全自動(dòng)控制系統(tǒng)主操作單元（和輔助操作單元）采用日本三菱公司的圖形化人機(jī)對(duì)話操作顯示屏作為輸入輸出控制器件，操作單元的體積非常小巧， 所有控制命令和狀態(tài)顯示都由人機(jī)對(duì)話操作顯示屏完成。操作單元由計(jì)算機(jī)完成所有全自動(dòng)測(cè)控操作。

2、控制系統(tǒng)具備以下控制功能：

采用PLC技術(shù)，使用兩芯光纖傳輸控制命令和反饋設(shè)備狀態(tài)，因而避免了電磁干擾，提高了控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的安全性。

控制功能具有手動(dòng)、全自動(dòng)和程序控制功能，各層次功能相對(duì)獨(dú)立，確保系統(tǒng)的可靠性。

采用可控硅調(diào)壓方式，具有充電電壓反饋測(cè)量系統(tǒng)。

點(diǎn)火球隙距離可手動(dòng)及全自動(dòng)調(diào)整，并在液晶面板上顯示。

具有可調(diào)時(shí)延的觸發(fā)脈沖，并具有發(fā)生器點(diǎn)火觸發(fā)的反饋系統(tǒng)。

采用函數(shù)控制恒流充電方式，充電電壓的穩(wěn)定度可達(dá)到0.5%。

液晶面板可指示沖擊發(fā)生器的充電電壓及充電過(guò)程，精度為1%。

可由液晶面板直接輸入充電電壓和充電時(shí)間。

具有充電異常保護(hù)功能，可全自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出觸發(fā)點(diǎn)火脈沖

沖擊發(fā)生器工作狀態(tài)的指示，如自燃、未觸發(fā)、充電異常、充電穩(wěn)定等。

設(shè)備主體及充電部分接地和接地解除控制。

可通過(guò)控制器上的按鈕自動(dòng)轉(zhuǎn)換充電電壓極性

可自動(dòng)或手動(dòng)控制充電電壓的充電過(guò)程

可自動(dòng)或手動(dòng)響警鈴報(bào)警

具有過(guò)電流和過(guò)電壓自動(dòng)保護(hù)

3、同步球隙第一級(jí)采用三電極球隙觸發(fā)，觸發(fā)范圍大于20%。

安全接地系統(tǒng)

采用電磁鐵自動(dòng)接地機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)接地電阻將發(fā)生器的第一級(jí)電容接地。

接地操作與充電控制具有連鎖保護(hù)，確保操作安全正常。

主要配置的設(shè)備

1、整流充電電源（與沖擊本體一體化）

型    號(hào)：ZSLGR-100/50

額定電壓：Un = 100kV DC (正或負(fù)極性)

額定電流：In = 50mA (額定電壓下)

電壓控制：可控硅模塊調(diào)壓，調(diào)壓范圍0～100% Un

極性轉(zhuǎn)換：手動(dòng)變換高壓硅堆的方向

輸入電壓：220V 單相電壓

電源頻率：50/60 ZS 

電源消耗：約5kW

2、弱阻尼電容分壓器

型    號(hào)：ZSC200/600

額定電壓：200kV

額定電容：600pF

電容節(jié)數(shù)：1節(jié)

每節(jié)電容：600pF（MWF400-600脈沖電容器）

方波響應(yīng)：部分響應(yīng)時(shí)間小于100ns，過(guò)沖小于10%

分壓比：約250

準(zhǔn)確度：小于2%

分壓比不確定度：小于1%

3、測(cè)量設(shè)備：

型    號(hào)：ZSMS-1000數(shù)字化沖擊測(cè)量系統(tǒng)

輸入范圍：120V ～ 1600V（沖擊電壓）

測(cè)量不確定度：小于1%

波形測(cè)量：TBS-1102B數(shù)字示波器(可根據(jù)客戶要求選配）

最高采樣率1.0GS/s，帶寬100MZS，分辨率8bit

記錄長(zhǎng)度10k字節(jié)，2通道

波形分析：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

沖擊測(cè)量專用軟件包：

沖擊波形參數(shù)計(jì)算及顯示

波形比較功能

波形的放大、縮小及平移

波形的存儲(chǔ)及調(diào)用

波形的成圖及報(bào)告編寫(xiě)

附    件：高性能100倍專用衰減器2支

隔離濾波屏蔽設(shè)計(jì)

參數(shù)

1、標(biāo)稱雷電波沖擊電壓：ZSCJ-200kV

2、標(biāo)稱容量(能量)：30kJ

3、級(jí)電容：3μF,100kV（MWF100kV-3μF）干式全絕緣封裝

4、級(jí)電壓：±100kV 

5、級(jí)數(shù)/級(jí)容量：2 / 15kJ

6、輸出波形：1.2±30%/50±20%μs標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波，效率大于90%；

7、同步范圍：大于20%

8、使用持續(xù)時(shí)間：小于80%額定工作電壓時(shí)可連續(xù)工作，大于80%額定工作電壓時(shí)可間斷工作

9、幅值調(diào)節(jié)誤壓差小于1%，最低輸出電不大于10%設(shè)備標(biāo)稱電壓。

10、同步誤動(dòng)率：小于1%

11、底座:2m × 1.5m (腳輪移動(dòng))，高度:約1米，重量:約220kg