冲击电压试验及测量装置试验程序说明

冲击电压试验及测量装置是用于模拟和检测电力设备在雷电或操作过电压下绝缘性能的关键设备，广泛应用于高压电器、电力变压器、电缆等产品的型式试验和出厂试验。以下是关于该装置的详细介绍：

冲击电压试验装置

基本组成

冲击电压发生器：核心部件，通过多级电容器并联充电、串联放电产生高幅值瞬态电压波形。

典型参数：输出电压可达数百kV至数MV，波形时间范围微秒级（1.2/50μs雷电波或250/2500μs操作波）。

充电单元：直流高压电源（如硅堆整流或开关电源），为电容器充电。

脉冲成形电路：通过波前电阻（Rf）和波尾电阻（Rt）调节波形参数。

触发系统：采用间隙开关或电力电子开关（如IGBT）控制放电时序。

分压器：用于测量高压波形，通常为电阻分压器或电容分压器。

波形类型

标准雷电冲击（1.2/50μs）：模拟自然雷电过电压。

操作冲击（250/2500μs）：模拟开关操作引起的过电压。

截断波：模拟绝缘闪络时的陡峭电压跌落。

相关标准

IEC 60060-1、GB/T 16927.1：规定冲击试验的波形定义、允差及试验程序。

测量系统

分压器

电阻分压器：适用于雷电波，需考虑高频响应和热容量。

电容分压器：适合操作波，对杂散电容敏感。

混合分压器：结合电阻和电容，优化宽频带响应。

记录设备

数字示波器：要求高采样率（≥100MS/s）、高带宽（≥100MHz）及足够的垂直分辨率（12位以上）。

光纤传输系统：隔离高压端与测量端，抗电磁干扰。

校准与验证

方波响应测试：验证测量系统的上升时间和过冲。

比例误差校验：使用标准脉冲源或比对法确保分压比准确。

试验流程

试品准备：清洁并固定试品，确保接地可靠。

波形调试：空载条件下调整Rf/Rt，使波形符合标准允差（如波前时间±30%）。

施加电压：从50%试验电压开始阶梯式升压，记录击穿或耐受情况。

数据分析：评估波形畸变、击穿点时间等，判断绝缘性能。

注意事项

安全防护：试验区域需设置屏蔽网、安全联锁装置，操作人员保持安全距离。

电磁干扰：采用屏蔽电缆、接地网格抑制干扰信号。

环境控制：湿度过高可能影响外绝缘，需在标准大气条件下校正试验结果。

应用场景

电力设备研发：验证绝缘设计（如变压器绕组耐受能力）。

故障分析：复现现场过电压故障，定位绝缘弱点。

标准认证：满足IEC、IEEE等标准对高压设备的型式试验要求。