高电压试验技术（第七、八章 冲击电流发生器）.ppt

iRs iRs+Ldi/dt iRs Ldi/dt 双指数波电流： 波前、波尾减小 集肤效应 电压引线的感应电动势 i i 三、分流器的结构 1. 双股对折 带状对折 辫状对折 2. 同轴管式 1 2 3 4 5 i i 四、分流器的响应 双股对折： T 1 u t 负 同轴管式： 正 8.3 罗戈夫斯基线圈 一、测量原理 空心互感器：原边为单根导线 i1(t)交变，导线周围形成交变磁场B 副边产生感应电动势u2(t) u 若导线在线圈的中心，则 r: 导线中心距每匝线圈中心的距离 二、电流的测量 微分关系，对di1(t)/dt积分，得i1(t） 1. 自积分 线圈输出端并联电阻 R C d?/dt uR L r i2 若被测信号的等效角频率为?，则 自积分：信号的频率高 线圈电感大 2. 外积分 采用RC积分电路 C d?/dt uc L r i2 R 高电压试验技术 High-Voltage Testing Technology 第七章 冲击电流发生器 7.1 概述 0 90 100 50 10 t Tf Tt im 用途 波形定义 表示：?（Tf/Tt )?s IEC标准：（8/20)?s （1/20)?s （4/10)?s （10/350)?s （10/1000)?s 指数波 0 90 100 t <10% Td TF im 0 90 100 50 10 t Tf Tt im 波形振荡 方波 Td: 500?s 1000 ?s 2000 ?s 2000~3200 ?s 反极性振荡幅值<20% 方波冲击电流峰值及总持续时间0~20% 总持续时间不大于峰值总持续时间的1.5倍，反极性幅值限制在10%以内 7.2 冲击电流发生器的基本原理 T D r G L R O C S i Uc 一、基本回路 工作原理： 电容器并联充电 然后并联放电 放电回路 RLC回路 1. ?<1 (R<Rk) 时，振荡型电流波 由dis(t)/dt=0 2. ?=1 (R=Rk) 时，临界阻尼下非振荡型电流波 3. ?>1 (R>Rk) 时，非振荡型电流波 不管电流波形振荡与否，电流可表示为 ?越小，即R越小 im越大 U/R一定时，?越大， 即C增大或L减小，2?f(?)增大 ism增大 为了获得大电流 ?电容器残余电感小，可采用多个并联 回路引线尽可能短，引线的截面积尽可能大 回路各接点处的接触电阻要尽可能小 充电电压尽可能高，可采用多级充电形式。 7.3 冲击电流发生器的结构 一、结构 环形排列 母线式排列 方框式排列 思考：并联电容器中若出现电容器损坏，会出现什么情况？ 损坏发生在放电过程时 损坏发生在充电过程时 R D T G O C C C C C 二、电容器的保护 R D T G O C C C C C r r r r r 电容器保护 串接小电阻 r=1~2? 电容器分组 T O C C C C C C C C C r r r D 有什么作用？ 有什么缺点？ 怎么解决？ 7.4 电流幅值和波形的调节 图解法求回路参数或波形参数 一、已知波形参数（Tt/Tf, R, Im），求回路参数（L, C, U0） 1. 求Tt/Tf 由曲线查得?，Tf’, Tt’ 3. 由图查得?对应的im’ 幅值如何调节？ 波形又如何调节？ 例：8/20?s, R=0.5?，Im=50kA，求L, C, U0 1. Tt/Tf=2.5 查曲线得?=0.37，Tf’=0.985, Tt’=2.45 3. 查曲线得im’=0.62 二、已知回路参数（ L, C, U0 , R），求回路参数（ Tt/Tf, Im ） 由曲线查得Tf’, Tt’ 3. 由图查得?对应的im’ 7.5 冲击电流方波发生器 一、电缆或人工传输线方波发生器 L/2 L/2 C L2 Ln-1 L1 Ln C C C C C C U R1 S n R1=Z，形成方波 L’=nL/l C’=nC/l 波阻抗 二、电感的影响 第八章 冲击电流的测量 8.1概述 一、测量要求 测量内容：幅值、波形 要求： 幅值测量的不确定度3%以内 时间测量的不确定度10%以内 二、测量方法 分流器+示波器 罗戈夫斯基线圈+示波器 8.2 分流器 C G R1 L S Z R i u 一、分流器的性能 本质：低阻值的电阻器 测量电阻两端的电压来反映冲击电流