電力系統(tǒng)中的高壓電氣設(shè)備在投入運(yùn)行之前需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其在過(guò)電壓作用下的絕緣性能。 [1] 隨著電力科技的發(fā)展,需要進(jìn)行沖擊電壓試驗(yàn)的試品種類日益增多。沖擊電壓發(fā)生器是一種產(chǎn)生雷電沖擊電壓波及操作過(guò)電壓波等脈沖波的高電壓發(fā)生裝置,是高壓試驗(yàn)室的基本試驗(yàn)設(shè)備。

沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作時(shí)的等值電路如圖2所示。圖中C1為主電容，又稱沖擊電容，它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電容,即;C2為負(fù)荷電容,即C2=C0，它包括調(diào)波電容、試品電容、測(cè)量設(shè)備（分壓器）電容及聯(lián)線等寄生電容;G 代表控制放電的球隙;Rf和Rt分別為波頭電阻和波尾電阻,它們相當(dāng)于各級(jí)rf和rt的總和，即Rf=nrf，Rt=nrt；U1為充電電壓,它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電壓，即U1=nV；U2為輸出電壓,即所需的沖擊電壓。此等值電路相當(dāng)于單級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的電路。根據(jù)電路分析，輸出電壓U2(t)為一雙指數(shù)函數(shù) τ1>>τ2 參考此分析解，并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，沖擊電壓波形參數(shù)可按下式作近似估計(jì)：波前時(shí)間 半峰值時(shí)間 T2≈0.69Rt(C1+C2)

沖擊發(fā)生器 生產(chǎn)時(shí)引用標(biāo)準(zhǔn) GB311.1-1997高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合 GB/T16927.1-1997高電壓試驗(yàn)技術(shù) 一般試驗(yàn)要求 GB/T16927.2-1997高電壓試驗(yàn)技術(shù) 測(cè)量系統(tǒng) GB/T16896.1-1997高電壓沖擊試驗(yàn)用數(shù)字記錄儀 GB/T16896.1-2005 高電壓沖擊測(cè)量?jī)x器和軟件 ZB F24 001-90沖擊電壓測(cè)量實(shí)施細(xì)則 GB813-89 沖擊試驗(yàn)用示波器及峰值表 GB4704-92 脈沖電容器及直流電容器 JB/T9641－1999 《試驗(yàn)變壓器》 DL/T 846.1-2003 高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件部分：高電壓分壓器測(cè)量系統(tǒng) DL/T 846.2-2004 高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件第二部分：沖擊電壓測(cè)量系統(tǒng) DL/T 848.5-2004 高壓試驗(yàn)裝置通用技術(shù)條件 第5部分：沖擊電壓發(fā)生器 DL/T557-94《高電壓線路絕緣子陡波沖擊試驗(yàn)、定義、試驗(yàn)方法和判據(jù)》 GB191 包裝運(yùn)標(biāo)志 GB4208 外殼防護(hù)等級(jí)

沖擊電流幅值的大小與回路參數(shù)有關(guān)，在相同的電容值與充電電壓時(shí)，電感值越小，電流幅值就越大。為了獲得盡可能大的電流，通常要選用電感值小的脈沖電容器，并在布置主電容器時(shí)連接線的總長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，使回路總電感值盡可能減小 。

雷電沖擊波通常指的是直擊雷或者是感應(yīng)雷，在架空線路或者是上空中金屬管道上面產(chǎn)生沖擊波，而這樣的沖擊波基本上是沿著線路兩個(gè)方向或者是沿管道進(jìn)行傳遞。而雷電沖擊波在架空線路當(dāng)中傳播的速度約為 300m/μs，而在電纜當(dāng)中的傳播速度大約為 150m/μs，每一類型的沖擊波的波形相差非常大。如果進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的時(shí)候，波頭為（1.5±0.2）μs，波長(zhǎng)為（40±4）μs，其峰值電壓應(yīng)該取400~4800kV。在電力變壓器雷電沖擊試驗(yàn)中有各種各樣的故障，為了樣品的絕緣質(zhì)量，其性質(zhì)不能發(fā)生一點(diǎn)損壞，一般情況下，可以通過(guò)記錄顯示外加的電壓波形圖及其示傷電阻的電流而進(jìn)行判斷分析。 發(fā)生雷電沖擊試驗(yàn)的時(shí)候，通過(guò)示傷電阻可以得到電流的波形，通過(guò)分壓器來(lái)可以得到?jīng)_擊電壓的波形，故障判斷通常采用，50%的電壓和50%的電流波形與在全電壓情況下進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，一般通過(guò)以下方法，假設(shè)正常的波形電壓達(dá)到了50%，經(jīng)過(guò)對(duì)重合程度的對(duì)比就可以知道變壓器是否發(fā)生了損壞。

沖擊電壓發(fā)生器通常都采用Marx回路，如圖1所示。圖中C為級(jí)電容,它們由充電電阻R 并聯(lián)起來(lái),通過(guò)整流回路T-D-r充電到V。此時(shí),因保護(hù)電阻r 一般比R 約大10倍,它不僅保護(hù)了整流設(shè)備,而且還能各級(jí)電容充電比較均勻。在第1級(jí)中g(shù)0為點(diǎn)火球隙，由點(diǎn)火脈沖起動(dòng)；其他各級(jí)中g(shù)為中間球隙,它們調(diào)整在g0起動(dòng)后逐個(gè)動(dòng)作。這些球隙在回路中起控制開(kāi)關(guān)的作用,當(dāng)它們都動(dòng)作后,所有級(jí)電容C 就通過(guò)各級(jí)的波頭電阻Rf串聯(lián)起來(lái),并向負(fù)荷電容C0充電。