冲击高电压试验设备及测量（高电压技术）.pptx
学习目标
一般了解冲击高压发生器的基本原理
了解原子的结构及电离的概念
一般了解冲击高电压的测量设备与方法
冲击高压试验设备及其测量
Ø冲击高压试验设备：
Ø主要指冲击电压发生器，一种产生脉冲波的高电压发生装置，
能模拟产生电气设备在运行中遭受的雷电冲击电压波和操作
冲击电压波
Ø冲击电压是一种非周期性快速或较快速变化的脉冲电压，要
求测量仪器和测量系统具有良好瞬态响应特性
Ø冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面。
01
冲击电压发生器
冲击电压发生器
一、雷电冲击电压的产生
利用高压电容器通过球隙对电阻电容回路放电来产生雷电冲击电压的。
冲击电压发生器
一、雷电冲击电压的产生
(a)低效率回路(b)高效率回路
冲击电压发生器
二、操作冲击电压的产生
Ø操作冲击电压的波前和半峰值时间比雷电冲击电压的长
得多，要求发生器的放电时间常数比产生雷电冲击电压
时长得多
Ø操作冲击电压还可以利用冲击电压发生器和变压器联合
产生，即用一个小型的冲击电压发生器向变压器低压绕
组放电，在变压器高压绕组感应出幅值很高的操作冲击
电压波。
冲击电压发生器
二、操作冲击电压的产生
IEC推荐的一种操作波发生器
02
冲击高压的测量
冲击高压的测量
一、用球隙测量
（1）由于在冲击电压作用下球隙的放电具有分散性，球隙测量
时所确定的电压应为球隙的50％放电电压
（2）球隙放电电压表中的冲击放电电压值是标准雷电冲击全波
或长波尾冲击电压下球隙的50％放电电压
冲击高压的测量
一、用球隙测量
（3）在小间隙中为加速有效电子的出现，使放电电压稳定，
凡所用球径小于12.5cm，不论测量何种电压，或使用任何球
径来测量峰值小于50kV的任何电压时，都必须用短波光源照
射球隙。
（4）测量冲击电压时，与球隙串联的保护电阻的作用是减小
球隙击穿时加在被试品上的截波电压陡度，同时减小阻尼回路
内可能发生的振荡。一般要求不超过500Ω。
冲击高压的测量
二、用分压器测量系统测量
1、测量系统的方波响应
冲击测量系统的方波响应
(a)指数型;(b)衰减振荡型
冲击高压的测量
二、用分压器测量系统测量
2、冲击分压器
a电阻分压器b电容分压器c串联阻容分压器d并联阻容分压器
冲击高压的测量
二、用分压器测量系统测量
3、测量冲击电压用的示波器和峰值电压表
冲击电压是变化速度很快的脉冲电压，要把这样的信号在示波管的荧光屏上清
楚地显示出来，用普通的示波器是做不到的，因为其电子射线的能量不够。高
压示波器的加速电压可达20～40kV（热阴极管）及20～100kV（冷阴极管），
适合于记录这种快速变化的一次过程。由于高压示波器电子射线的能量很高，
长时间射到荧光屏上会损坏屏上的荧光层，故电子射线平时是闭锁的，只有在
被测信号到达前的瞬间，通过启动示波器的释放装置才能射到荧光屏上。被测
信号消失后，电子射线将被自动闭锁。
各类电介质的电导
二、用分压器测量系统测量
3、测量冲击电压用的示波器和峰值电压表