高電壓技術(shù)課程設(shè)計(jì)--沖擊電壓發(fā)生器的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-20 20:30 本頁面
【正文】 Page 1 高電壓技術(shù)課程設(shè)計(jì) —— 沖擊電壓發(fā)生器的設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： Page 2 一、課程設(shè)計(jì)要求： 畫出 沖擊電壓發(fā)生器的總體結(jié)構(gòu)布置圖 (含接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) )，各主要部件或器件的型號(hào)、參數(shù)，絕緣距離與凈空 (空間布置 )，各參數(shù)之間的匹配關(guān)系，波形測(cè)量系統(tǒng)等。 對(duì)沖擊電壓發(fā)生器設(shè)計(jì)的要求為： （ 1） 容性試品 （ 2） 高效回路 （ 3） 最大輸出電壓： 800kV （ 4） 級(jí)數(shù)： 3 級(jí)以上 （ 5） 輸出波形 設(shè) 計(jì)方案除分壓器本體電氣參數(shù)外，還需包含： （ 1） 分壓器的電阻（含線徑和材料） （ 2） 球隙大小和距離 （ 3） 測(cè)量裝置（充電、放電） （ 4） 測(cè)量裝置抗干擾措施 （ 5） 充電電源（各器件參數(shù)） （ 6） 本體、分壓器、電源、測(cè)量系統(tǒng) （ 7） 絕緣材料、絕緣距離選取 （ 8） 觸發(fā)器 Page 3 二、沖擊電壓發(fā)生器的功用及原理 沖擊電壓發(fā)生器是一種產(chǎn)生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。原先它只被用于研究電力設(shè)備遭受大氣過電壓（雷擊）時(shí)的絕緣性能，近年來又被用于研究電力設(shè)備遭受操作過電壓時(shí)的絕緣性能。所以對(duì)沖擊電壓發(fā)生器的要求，不僅能產(chǎn)生出現(xiàn)在電力設(shè)備上的雷電波形，還能產(chǎn)生操作過電壓波形。沖擊 電壓的破壞作用不僅決定于幅值，還與波形陡度有關(guān)，對(duì)某些設(shè)備要采用截?cái)嗖▉磉M(jìn)行試驗(yàn)。 沖擊電壓發(fā)生器要滿足兩個(gè)要求：首先要能輸出幾十萬到幾百萬伏的電壓，同時(shí)這電壓要具有一定的波形。它的原理圖如圖 2。 實(shí)驗(yàn)變壓器 T 和高壓硅堆 D 構(gòu)成整流電源，經(jīng)過保護(hù)電阻 r 及充電電阻 R 向主電容器 C1 — C4 充電，充電到 U，出現(xiàn)在球隙 g1— g4 上的電位差也為 U，若事先把球間隙距離調(diào)到稍大于 U，球隙不會(huì)放電。當(dāng)需要使沖擊機(jī)動(dòng)作時(shí)，可向點(diǎn)火球隙的針極送去一脈沖電壓，針極和球皮只見產(chǎn)生一小火花，引起點(diǎn)火球隙放電，于是電容器 C1 的上極板 經(jīng) g1 接地，點(diǎn) 1 電位由地電位變?yōu)?U。電容器C1 與 C2 間有充電電阻 R 隔開， R 比較大，在 g1 放電瞬間，點(diǎn) 2 和點(diǎn) 3 電位不可能突然改變，點(diǎn) 3 電位仍為 +U，中間球隙 g2 上的電位差突然升到 2U， g2 馬上放電，于是點(diǎn) 2 電位變?yōu)?2U。同理， g3，g4 也跟著放電，電容器 C1— C4 串聯(lián)起來了，最后球隙 g0 也放電，此時(shí)輸出電壓為 C1— C4 上電壓的總和，即 4U。上述一系列過程可被概括為“電容器并聯(lián)充電，而后串聯(lián)放電” 。 Page 4 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1） 高效回路 選用高效率回路和倍壓充電，回路如下圖所示 圖 1 發(fā)生器的充電回路
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