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)。常見的電力設(shè)備包括電力變壓器、電力互感器、高壓開關(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)。

  沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓試驗(yàn)的原理及沖擊試驗(yàn)程序，沖擊電壓是單次瞬態(tài)過程，因此沖擊電壓試驗(yàn)對(duì)電壓幅值、電壓波形及電壓次數(shù)三個(gè)試驗(yàn)量有不同的要求。

  1、電壓幅值：

  對(duì)于不同的試品和不同的試驗(yàn)要求，應(yīng)該施加相應(yīng)的沖擊電壓幅值。通過控制沖擊電壓發(fā)生器的充電電壓可以調(diào)節(jié)沖擊電壓的幅值，這是容易理解的。需要注意的是，沖擊電壓幅值與充電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

  UP = UC * n * η

  UP ：沖擊電壓幅值

  UC：沖擊電壓發(fā)生器充電電壓(每級(jí))

  n ：沖擊電壓發(fā)生器使用的級(jí)數(shù)

  η：沖擊電壓發(fā)生器的效率

  2、電壓波形：

  沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓試驗(yàn)常用到的波形有標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、 波尾截?cái)嗟臉?biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對(duì)于波形參數(shù)的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》的規(guī)定。

  這里需要特別提出的是，沖擊電壓試驗(yàn)回路的輸出波形與試品、試驗(yàn)設(shè)備的部件接入及周圍接地體的距離都有密切關(guān)系，因此沖擊試驗(yàn)的難點(diǎn)及大部分工作也就是調(diào)波工作。能否獲得滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊波形是沖擊試驗(yàn)的關(guān)鍵。

  通常指的波形調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)沖擊波形的波頭時(shí)間和波尾時(shí)間，對(duì)于截波試驗(yàn)還要求調(diào)節(jié)截?cái)鄷r(shí)間，對(duì)于陡波試驗(yàn)則要求調(diào)節(jié)波形的陡度。

  以電容負(fù)載為例說明調(diào)波的步驟：

  初選調(diào)波電阻值：

  要得到所需的沖擊波形，需調(diào)節(jié)波頭、波尾電阻，因影響因素很多，其阻值難于事前確定，可用下式初定選取：

  式中：R1—波頭電阻阻值kW，R2—波尾電阻值W，C1—本體沖擊電容mF，C2—負(fù)荷電容mF，包括試品入口電容，沖擊分壓器電容、各寄生電容，t1—沖擊波頭時(shí)間ms，t2—沖擊波尾時(shí)間ms。

  調(diào)節(jié)沖擊波形、確定效率：

  接入初選的調(diào)波電阻、被試品、沖擊分壓器，用發(fā)生器產(chǎn)生約0.6倍試驗(yàn)電壓值的沖擊電壓，調(diào)節(jié)電阻使沖擊波形達(dá)到要求。用示波器拍攝波形，求得效率，確定正式試驗(yàn)時(shí)的充電電壓值。

  實(shí)際上，對(duì)于不同的被試品，特別是小電感負(fù)載，沖擊電壓發(fā)生器的調(diào)波非常復(fù)雜，可能需要改變沖擊電壓發(fā)生器本體的連接方式，采用多級(jí)并聯(lián)再串聯(lián)等連線方式。因此需要在實(shí)際使用中積累經(jīng)驗(yàn)。

  3、電壓次數(shù)：

  在確定了電壓幅值和電壓波形后，剩下的工作就是要根據(jù)需要確定施加電壓的次數(shù)。應(yīng)該注意的是，沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓波形有正負(fù)極性，應(yīng)該明確各極性下的加壓次數(shù)。還應(yīng)該考慮每次施加電壓的間隔時(shí)間。