Máy phát điện áp xung là gì?

1.Máy tạo điện áp xung?

MỘTMáy phát điện áp xung (IVG)là các thiết bị kiểm tra điện áp cao chuyên dụng được thiết kế để tạo ra các xung điện áp cao có thể tái tạo, rất ngắn, mô phỏng quá điện áp thoáng qua tự nhiên, đặc biệt là: đặc biệt:

Lightning Impulses:Điện áp cao đột ngột gây ra bởi sét đánh .

Chuyển đổi xung:Quá mức được tạo bằng cách chuyển đổi các hoạt động trong hệ thống điện (hoạt động ngắt mạch, chuyển đổi ngân hàng tụ điện, v.v. .) .

Các điện áp thoáng qua này rất nhanh và độ lớn và có thể gây ra lỗi cách điện trong thiết bị điện nếu thiết bị không được thiết kế để chịu được chúng .

2. Mục đích của các máy phát điện áp xung

Xác minh tính toàn vẹn cách nhiệt:Máy phát điện áp xung kiểm tra cường độ điện môi của vật liệu cách nhiệt và các thành phần điện để chịu được các cơn bão .

Tuân thủ tiêu chuẩn:Nhiều tiêu chuẩn yêu cầu kiểm tra xung (e . g ., IEC 60060-1, tiêu chuẩn IEEE) .}

Xác thực thiết kế:Giúp các nhà sản xuất xác nhận các thiết kế để tránh thất bại cách nhiệt sớm .

Đảm bảo chất lượng:Phát hiện các khiếm khuyết sản xuất hoặc suy thoái trong cách nhiệt thiết bị điện .

Nghiên cứu:Cung cấp cái nhìn sâu sắc về các cơ chế phá vỡ và hành vi đột biến của vật liệu và thiết bị .

3. Các loại củaMáy tạo điện áp xung

A . Trình tạo Marx

Nguyên tắc:Các tụ điện được sạc song song với một điện áp nhất định (e . g ., mỗi điện áp 50 kV), sau đó xả theo chuỗi thông qua các khoảng trống hoặc công tắc spark được kích hoạt .

Nhân lên điện áp:Số lượng tụ điện × điện áp tụ điện=điện áp xung đầu ra .

Các thành phần:

Điện trở sạc

Tụ điện (lưu trữ năng lượng)

Khoảng cách tia lửa hoặc công tắc được kích hoạt

Máy biến áp đầu ra hoặc kết nối tải

Dạng sóng:Sóng điện áp xung được tiêu chuẩn hóa, e . g ., 1 . 2/50 s.

Thuận lợi:Thiết kế nhỏ gọn, điện áp có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi số lượng giai đoạn .

Hạn chế:Chuyển đổi phức tạp, tốc độ lặp lại giới hạn .

B . Trình tạo máy biến áp xung

Sử dụng máy biến áp xung điện áp cao để bước lên điện áp .

Ít phổ biến hơn cho thế hệ xung điện áp cực cao .

Thường được sử dụng cùng với các máy phát điện Marx hoặc cho các xung điện áp thấp hơn .

C . Trình tạo xung kết hợp

Được thiết kế để tạo ra cả xung sét và các xung chuyển đổi .

Sử dụng các cấu hình mạch khác nhau hoặc các công tắc được điều khiển để thay đổi các tham số xung (thời gian trước, thời gian đuôi) .

D . Trình tạo tĩnh điện (loại van de graaff hoặc pelletron)

Sạc đai hoặc dây chuyền di chuyển để tạo điện áp cao .

Hiếm khi được sử dụng để kiểm tra xung vì chúng tạo ra DC hoặc điện áp thay đổi chậm .

4. Nguyên tắc làm việc củaMáy tạo điện áp xung(Chi tiết hơn)

Các bước hoạt động của máy phát điện Marx:

Sạc:

Tụ điện được sạc song song thông qua các điện trở có giá trị cao từ nguồn điện DC .

Mỗi tụ điện đạt đến cùng một điện áp (e . g ., 50 kV) .

Khởi đầu xuất viện:

Các khoảng cách tia lửa hoặc các công tắc được kích hoạt được sử dụng để kết nối các tụ điện trong sê -ri .

Khi khoảng cách đầu tiên bắn (do kích hoạt hoặc quá điện áp), nó làm cho khoảng cách tiếp theo bắn liên tiếp .

Kết nối loạt:

Các tụ điện được kết nối trong sê -ri tổng của chúng .

E . g ., 10 tụ điện × 50 kV=500 xung đầu ra KV .}}}}}}}}}}}}}}

Sự hình thành xung:

Tải (thiết bị đang được kiểm tra) nhận được xung điện áp cao .

Hình dạng xung được xác định bởi các tham số mạch (điện dung, độ tự cảm, điện trở) .

Dạng sóng xung Lightning điển hình: 1 . 2 Thời gian tăng, thời gian phân rã 50.

Phục hồi và sạc lại:

Sau khi xung, các tụ điện xả qua các điện trở và được sạc lại cho thử nghiệm tiếp theo .

Tốc độ lặp lại bị giới hạn bởi thời gian sạc .

5. Các đặc điểm và tiêu chuẩn dạng sóng

Hình dạng dạng sóngcó quan trọng trong kiểm tra xung .

Dạng sóng tiêu chuẩn:

Lightning Impulse:1,2 Thời gian trước / 50 Thời gian đến nửa giá trị (1,2 / 50 Pha))

Chuyển đổi xung:Thời gian trước 250 Laus / 2500 Thời gian đến nửa giá trị (250/2500 Tiếts)

Các dạng sóng này bắt chước các hiện tượng quá điện áp tự nhiên .

Các tiêu chuẩn như IEC 60060-1 Chỉ định điện áp thử nghiệm, hình dạng sóng và quy trình .

6. Các thành phần điển hình của mộtHệ thống kiểm tra điện áp xung

Trình tạo xung (máy phát điện Marx hoặc tương đương)

Hệ thống điều khiển và kích hoạtĐối với khoảng cách hoặc công tắc tia lửa

Sạc điện(Nguồn điện áp cao DC)

Hệ thống đo lường xung:

Dải phân cách điện áp cao để đo điện áp

Máy biến áp hoặc shunt hiện tại

Máy hiện sóng hoặc hệ thống thu thập dữ liệu số

Tải hoặc thiết bị được kiểm tra (DUT)

Khóa liên động an toàn và che chắn

7. Các ứng dụng của bộ tạo điện áp xung

8. Cân nhắc an toàn

Máy phát điện xung hoạt động ở điện áp cực cao (hàng trăm kV đến vài mV) .

Phải được vận hành trong các khu vực kiểm tra được che chắn, nối đất .

Sử dụng khóa liên động an toàn, hoạt động từ xa .

Nhân sự phải được đào tạo và tuân theo các giao thức nghiêm ngặt .

9. Thông số kỹ thuật của bộ tạo điện áp xung điển hình

10. Tóm tắt