Какво е генератор на импулсно напрежение?

1. Какво еГенератор на импулсно напрежение?

AnГенератор на импулсно напрежение (IVG)е специализирано тестово оборудване с високо напрежение, предназначено да произвежда възпроизводими, много къси продължителни импулси с високо напрежение, които симулират естествените преходни пренапрежения, особено:

Светкавични импулси:Внезапни скокове с високо напрежение, причинени от удари на мълния .

Превключване на импулси:Пренапрежения, генерирани чрез превключване на операции в електроенергийните системи (операция на прекъсвач на веригата, превключване на кондензатора и т.н. .) .

Тези преходни напрежения са с много бързи и високи по -големи и могат да причинят повреда на изолацията в електрическите апарати, ако оборудването не е проектирано да издържа на тях .

2. Цел на генераторите на импулсно напрежение

Проверка на целостта на изолацията:Генераторите на импулсно напрежение тестват диелектричната якост на изолационните материали и електрическите компоненти, за да издържат на скокове .

Стандартно съответствие:Много стандарти изискват импулсно тестване (e . g ., IEC 60060-1, IEEE стандарти) .

Валидиране на дизайна:Помага на производителите да валидират дизайни, за да избегнат преждевременна повреда в изолацията .

Осигуряване на качеството:Открива производствените дефекти или влошаването в изолацията на електрическото оборудване .

Изследване:Предоставя представа за механизмите за разпадане и поведението на пренапрежение на материалите и устройствата .

3. видовеГенератори на импулсно напрежение

A . marx generator

Принцип:Кондензаторите се зареждат успоредно на определено напрежение (e . g ., 50 kV всеки) и след това се изхвърлят в серия чрез задействани пролуки или превключватели .}}}}}}}}}}}}}

Умножение на напрежението:Брой кондензатори × Напрежение на кондензатора=Изходно импулсно напрежение .

Компоненти:

Резистори за зареждане

Кондензатори (съхранение на енергия)

Spark пропуски или задействани превключватели

Изходен трансформатор или натоварваща връзка

Форма на вълната:Стандартизирана вълна на импулсно напрежение, E . g ., 1 . 2/50 μs вълна.

Предимства:Компактен дизайн, регулируемо напрежение чрез промяна на броя на етапите .

Ограничения:Сложно превключване, ограничена скорост на повторение .

B . генератор на импулс трансформатор

Използва високо напрежение импулсен трансформатор, за да засили напрежението .

По -рядко срещано за изключително високо напрежение импулсно генериране .

Често се използва заедно с Marx генератори или за импулси с по -ниско напрежение .

C . комбиниран импулсен генератор

Проектиран да произвежда както мълчаливи импулси, така и превключване на импулси .

Използва различни конфигурации на веригата или контролирани превключватели, за да варира параметрите на импулс (предно време, време на опашка) .

D . Електростатичен генератор (Van de Graaff или Pelletron тип)

Зарежда движещ се колан или верига за генериране на високи напрежения .

Рядко се използват за импулсно тестване, тъй като те произвеждат DC или бавно вариращи напрежения .

4. принцип на работа наГенератори на импулсно напрежение(По -подробно)

Стъпки за работа на Marx Generator:

Зареждане:

Кондензаторите се зареждат паралелно през резистори с висока стойност от постоянен ток .

Всеки кондензатор достига едно и също напрежение (e . g ., 50 kv) .

Иницииране на изхвърляне:

Spark пропуски или задействани превключватели се използват за свързване на кондензатори в серия .

Когато първата празнина се запали (поради спусък или пренапрежение), това причинява следващата пропаст да стреля в бърза последователност .

Серия връзка:

Кондензаторите, свързани в серия, сумират напрежението си .

E . g ., 10 кондензатори × 50 kV=500 kV изходен импулс .

Формиране на импулси:

Натоварването (тестовото устройство) получава импулса с високо напрежение .

Формата на импулса се определя от параметрите на веригата (капацитет, индуктивност, съпротивление) .

Типична мълния Импулсна форма на вълната: 1 . 2 µs Време за повишаване, 50 µs Време за разпадане.

Възстановяване и презареждане:

След импулса кондензаторите се изхвърлят през резистори и се презареждат за следващия тест .

Степента на повторение е ограничена от времето за зареждане .

5. Характеристики и стандарти за формата на вълната

Форма на формата на вълнатае критичен при импулсно тестване .

Стандартни вълнови форми:

Светкавичен импулс:1.2 µs предно време / 50 µs Време до половин стойност (1.2 / 50 µs)

Превключване на импулс:250 µs предно време / 2500 µs време до половин стойност (250/2500 µs)

Тези вълнови форми имитират естествени явления на пренапрежение .

Стандарти като IEC 60060-1 Посочете тестовите напрежения, формите на вълната и процедурите .

6. Типичните компоненти наТестова система за импулсно напрежение

Импулсен генератор (маркс генератор или еквивалент)

Контролна и задействаща системаза пролуки или превключватели

Зареждане на захранване(Източник на високо напрежение)

Система за измерване на импулси:

Разделители с високо напрежение за измерване на напрежението

Текущи трансформатори или шунти

Осцилоскопи или цифрови системи за събиране на данни

Зареждане или устройство под тест (DUT)

Предпазни блокировки и екраниране

7. Приложения на генератори на импулсно напрежение

8. съображения за безопасност

Импулсните генератори работят при изключително високи напрежения (стотици kV до няколко mV) .

Трябва да се управлява в екранирани, заземени тестови зони .

Използвайте предпазни блокировки, отдалечена работа .

Персоналът трябва да бъде обучен и да следва строги протоколи .

9. Примерни спецификации на типичен генератор на импулсно напрежение

10. Обобщение