Co to jest generator napięcia impulsowego?

1. Co to jestGenerator napięcia impulsowego?

JakiśGenerator napięcia impulsowego (IVG)jest wyspecjalizowanym wyposażeniem testowym wysokiego napięcia zaprojektowanego do wytwarzania powtarzalnych, bardzo krótkich impulsów wysokiego napięcia, które symulują naturalne przejściowe przepięcia, szczególnie:

Impulsy błyskawiczne:Nagłe wzrosty wysokiego napięcia spowodowane uderzeniami błyskawicy .

Przełączanie impulsów:Przepięcia generowane przez przełączanie operacji w systemach zasilania (operacja wyłącznika, przełączanie banków kondensatorów itp. .) .

Te przejściowe napięcia są bardzo szybkie i wysokie i mogą powodować awarię izolacji w urządzeniu elektrycznym, jeśli sprzęt nie jest zaprojektowany, aby ich wytrzymać .

2. Cel generatorów napięcia impulsowego

Weryfikacja integralności izolacji:Generatory napięcia impulsowego Testuj wytrzymałość dielektryczną materiałów izolacyjnych i komponentów elektrycznych, aby wytrzymać przypływ .

Standardowa zgodność:Wiele standardów wymaga testowania impulsowego (e . g ., IEC 60060-1, ieee standardy) .

Walidacja projektu:Pomaga producentom potwierdzić projekty, aby uniknąć przedwczesnej awarii izolacji .

Zapewnienie jakości:Wykrywa wady produkcyjne lub degradację w izolacji urządzeń elektrycznych .

Badania:Zapewnia wgląd w mechanizmy rozpadu i zachowanie materiałów i urządzeń .

3. RodzajeGeneratory napięcia impulsowego

A . generator marx

Zasada:Kondensatory są naładowane równolegle do określonego napięcia (e . g ., 50 kV każdy), a następnie rozładowywane szeregowo za pomocą wyzwalanych luk w iskrze .

Mnożenie napięcia:Liczba kondensatorów × napięcie kondensatora=napięcie impulsu wyjściowego .

Komponenty:

Rezystory ładujące

Kondensatory (magazynowanie energii)

Spark luki lub wyzwalane przełączniki

Transformator wyjściowy lub połączenie ładowania

Kształt fali:Standaryzowana fala napięcia impulsowego, e . g ., 1 . 2/50 μs Wave.

Zalety:Kompaktowa konstrukcja, regulowane napięcie, zmieniając liczbę etapów .

Ograniczenia:Złożone przełączanie, ograniczona szybkość powtarzania .

B . Generator transformatora impulsowego

Używa transformatora impulsowego wysokiego napięcia, aby zwiększyć napięcie .

Rzadziej dla generowania impulsu o wyjątkowo wysokim napięciu .

Często używane w połączeniu z generatorami Marksa lub dla impulsów niższego napięcia .

C . generator impulsu kombinacji

Zaprojektowany do wytwarzania zarówno impulsów błyskawicy, jak i przełączania impulsów .

Używa różnych konfiguracji obwodu lub kontrolowanych przełączników do zmieniających się parametrów impulsu (czas frontu, czas ogona) .

D . Generator elektrostatyczny (van de Graaff lub Pelletron Type)

Ładuje ruchomy pasek lub łańcuch, aby wygenerować wysokie napięcia .

Rzadko używane do testowania impulsowego, ponieważ wytwarzają DC lub powoli zmieniają napięcia .

4. zasada pracyGeneratory napięcia impulsowego(Bardziej szczegółowe)

Marks Generator Kroki:

Ładowanie:

Kondensatory są naładowane równolegle przez rezystory o wysokiej wartości z zasilania DC .

Każdy kondensator osiąga to samo napięcie (e . g ., 50 kv) .

Inicjacja rozładowania:

Spark luki lub wyzwalane przełączniki służą do łączenia kondensatorów w serii .

Kiedy pierwsza szczelina strzela (z powodu spustu lub przepięcia), powoduje to, że następna szczelina strzela w szybkim sukcesji .

Połączenie serii:

Kondensatory połączone szeregowo sumują swoje napięcia .

E . g ., 10 kondensatorów × 50 kv=500 KV Puls wyjściowy .

Formacja pulsu:

Obciążenie (urządzenie w ramach testu) odbiera impuls wysokiego napięcia .

Kształt impulsowy jest określany przez parametry obwodu (pojemność, indukcyjność, opór) .

Typowy przebieg Impulse Lightning: 1 . 2 µs Czas wzrostu, 50 µs czas rozkładu.

Odzyskiwanie i ładowanie:

Po impulsie kondensatory rozładowują rezystory i są ładowane do następnego testu .

Wskaźnik powtarzania jest ograniczony przez czas ładowania .

5. Charakterystyka fali i standardy

Kształt falima kluczowe znaczenie w testowaniu impulsowym .

Standardowe przebiegi:

Impuls błyskawicy:1,2 µs czas frontu / 50 µs Czas do pół-wartości (1,2 / 50 µs)

Przełączanie impulsu:250 µs czas frontu / 2500 µs Czas do pół-wartości (250/2500 µs)

Te fali naśladują naturalne zjawiska przepięcia .

Standardy takie jak IEC 60060-1 Określ napięcia testowe, kształty falowe i procedury .

6. Typowe komponentyImpulsowy system testu napięcia

Generator impulsów (generator Marks lub równoważny)

System sterowania i spustudla luk w iskrze lub przełączników

Ładowanie zasilania(Źródło wysokiego napięcia DC)

Impulse System pomiaru:

Dzielniki wysokiego napięcia do pomiaru napięcia

Aktualne transformatory lub boczki

Oscyloskopy lub cyfrowe systemy akwizycji danych

Obciążenie lub urządzenie w ramach testu (DUT)

Blokady bezpieczeństwa i ekranowanie

7. Aplikacje generatorów napięcia impulsowego

8. Rozważania bezpieczeństwa

Generatory impulsów działają przy bardzo wysokich napięciach (setki kv do kilku mv) .

Musi być obsługiwany w osłoniętych, uziemionych obszarach testowych .

Użyj blokad bezpieczeństwa, operacji zdalnej .

Personel musi być szkolony i przestrzegać ścisłych protokołów .

9. Przykładowe specyfikacje typowego generatora napięcia impulsowego

10. Podsumowanie