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冲击电压发生器的设计 一、引言 冲击电压发生器是一种产生脉冲波的高电压发生装置，在电力系统中主要用于研究电力 设备遭受大气过电压和操作过电压时的绝缘性能。 本文是高电压技术课程的课程设计，参考相关文献完成了冲击电压发生器设计，了解了 该装置基本原理、设计流程、注意事项等。 二、设计过程 1. 最大输出电压 300～800kV 2. 冲击电容 为保证冲击电压发生器有较大适用范围，考虑试验可能遇到的最大的试品电容（不考虑 大电力变压器和整卷电缆试验的情况） （1）试品中互感器电容最大，约 1000pF （2）冲击电压发生器的对地杂散电容和高压引线及球隙等的电容估计值取500pF （3）电容分压器（分压器采用电容式分压器）的电容估计值取600pF 由此得出，总的负荷电容约为 C  1000  500  600  2100pF 2 为保证发生器有足够高的效率，同时兼顾经济性，冲击电容取负荷电容 10 至 20 倍，则 冲击电容为 C  ( 10～20)C  ( 21000～31500)pF 1 2 3. 电容器的选择 型号 MY110—0.2 脉冲电容器参数如下表 型号 额定电压（kV）标称电容（pF） 外形尺寸（mm） 重量（kg） 适用范围 MY110-0.2 110 200000 635  500 249 冲击电压发 瓷壳 生器 需满足两个要求： （1）电压发生器额定电压要求：300～800kV （2）冲击电容要求：21000～31500pF 采用 MY110—0.2 脉冲电容器，7 级串联，此时冲击电压发生器串联放电时，峰值电压 约为 770kV 满足（300～800kV），且冲击电容为200000/7=28571 满足（21000～31500pF） 4. 回路选择 采用高效回路，单边充电。 图 1 高效回 上图中 C 为型号 MY110-0.2 脉冲电容器， R 为充电电阻，r 为保护电阻（同时起均压作 用，使电容充电比较均匀），大小取 10R，rf 为波头电阻，rt 为波尾电阻。 回路化简及等效如下图 图 2 等效回 充电测量：毫安表测量充电电流，微安表与大电阻串联测量充电电压。 图 3 充电回路电参数测量 5. 冲击电压发生器主要参数 （1）额定电压U1=7*110=770kV （2）冲击电容C1=200000/7=28571pF （3）能量W=1/2*0.028571*10^-6*(770*10^3)^2= 8.4699e+003J=8.47kJ 6. 波头电阻和波尾电阻计算 假定 （1）试品电容为 1000pF （2）负荷电容为2100pF 则由于 波前时间等效回路： 图 4 波前时间等效回路： 波头长 6 C1C2 2100  10 12  28571 10 12 t f  1. 2  10  3. 24   rf   3. 24   rf   12  12 C1 C2 2100  10  28571 10 得  rf  189. 33  189 ， rf  189