冲击电压发生器
简介执行标准：DL/T848.5-2004
冲击电压发生器主要用于电力设备等试品进行雷电冲击电压全波、雷电冲击电压截波和操作冲击电压波的冲击电压试验，检验绝缘性能。
特点
1、回路电感小，并采取带阻滤波措施，在大电容量负载下能产生标准冲击波，负载能力大;
2、电压利用系数高，雷电波和操作波分别不低于85％和80％；
3、调波方便，操作简单，同步性能好，动作可靠；
4、采用恒流充电自动控制技术，自动化程度高，抗干扰能力强；
一种模仿雷电及操作过电压等冲击电压的电源装置。主要用于绝缘冲击耐压及介质冲击击穿、放电等试验中。
绝缘试验用冲击电压的标准波形按照《高电压试验技术》国际标准和国家标准规定：
雷电冲击波T1/T2=1.2/50μs
操作冲击波Tcr/T2=250/2500μs
工作原理
冲击电压发生器通常都采用Marx回路，如图1所示。图中C为级电容,它们由充电电阻R 并联起来,通过整流回路T-D-r充电到V。此时,因保护电阻r 一般比R 约大10倍,它不仅保护了整流设备,而且还能保证各级电容充电比较均匀。在第1级中g0为点火球隙，由点火脉冲起动；其他各级中g为中间球隙,它们调整在g0起动后逐个动作。这些球隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C 就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。此时,串联后的总电容为C/n，总电压为nV。n为发生器回路的级数。由于C0较小，很快就充满电,随后它将与级电容C一起通过各级的波尾电阻Rt放电。这样，在负荷电容C0上就形成一很高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。在此短暂的期间内,因充电电阻R 远大于Rf和Rt,因
而它们起着各级之间隔离电阻的作用。冲击电压发生器利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压，其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整, 幅值由充电电压V 来调节，极性可通过倒换硅堆D两极来改变。
等值电路
冲击电压发生器动作时的等值电路如图2所示。图中C1为主电容，又称冲击电容，它相当于各级串联后的总电容,即;C2为负荷电容,即C2=C0，它包括调波电容、试品电容、测量设备（分压器）电容及联线等寄生电容;G 代表控制放电的球隙;Rf和Rt分别为波头电阻和波尾电阻,它们相当于各级rf和rt的总和，即Rf=nrf，Rt=nrt；U1为充电电压,它相当于各级串联后的总电压，即U1=nV；U2为输出电压,即所需的冲击电压。此等值电路相当于单级冲击电压发生器的电路。根据电路分析，输出电压U2(t)为一双指数函数
τ1>>τ2
参考此分析解，并根据实际经验，冲击电压波形参数可按下式作近似估计：波前时间
半峰值时间
T2≈0.69Rt(C1+C2)
效率冲击电压发生器输出电压幅值V2m与充电电压пV 之比称作发生器的效率η，即
η=(V2m /nV)×100％
对雷电冲击波，η一般约80％；对操作冲击波，η有时仅60％。
冲击电压波形参数T1(Tcr)、T2及发生器效率η与回路结构和参数有关，均需通过实际调试进行调整和确定。
对于电力变压器等带有绕组的电力设备，通常还要求做雷电冲击截波试验。冲击电压发生器外接一截断间隙即可产生冲击截波。标准雷电截波是标准雷电冲击波经过2～5μs截断的波形。
冲击电压发生器是高电压试验室的基本试验设备之一。目前中国已建的冲击电压发生器最高额定电压为6MV，有的国家个别的高达10MV。
主要技术参数标称电压：±300kV-4800kV 级电压：±150kV-1200kV
级电容量：0.325-1.0μF 冲击能量：7.31-480 kJ
Nominal Voltage
(kV)
Impulse
Capacity
(μF)
Series
Capacity
(μF)
Impluse
Energy
(kJ)
Series
Voltage
(kV)
Series
H(mm)
H1(mm)
H2(mm)
Weight
(kg)
300
0.1625
0.325
7.31
150
2
1461
840
420
547
0.25
0.5
11.25
611
450
0.1083
0.325
10.97
3
1881
1260
420
694
0.16666
0.5
16.87
758
600
0.08125
0.325
14.63
4
2301
1680
420
842
0.125
0.5
22.5
906
750
0.065
0.325
18.28
5
2721
2100
420
1006
0.1
0.5
28.13
1166
900
0.0542
0.325
21.95
6
3141
2520
420
1186
0.0833
0.5
33.74
1378
1050
0.0464
0.325
25.58
7
3561
2940
420
1366
0.0714
0.5
39.36
1697
1200
0.0406
0.325
29.23
8
3981
3360
420
1545
0.0625
0.5
45
1801