Zibens impulsu iekārtu veidi un testēšanas standarti

Zibens impulsu aprīkojums: galvenā tehnoloģija augstsprieguma{0}}pārbaudē

Zibens impulsu aprīkojums kalpo kā galvenais testēšanas aparāts augstsprieguma{0}}testēšanas laukā. Tās galvenā funkcija ir kontrolētā veidā modelēt pārejošus augsta-sprieguma un augstas{3} strāvas impulsus, ko rada dabiskas zibens izlādes, tādējādi ļaujot zinātniski pārbaudīt dažādu strāvas iekārtu un elektronisko sistēmu izolācijas veiktspēju un pret-traucējumu spēju. Tā kā elektrotīkla sprieguma līmenis turpina pieaugt un iekārtu integrācijas blīvums palielinās, zibens impulsu testēšana ir kļuvusi par būtisku saikni produktu kvalitātes kontrolē un uzticamības novērtēšanā, un tās tehniskās specifikācijas un standarta sistēmas kļūst arvien pilnveidotākas.

Zibens impulsu iekārtu darbības princips un pamatsastāvs

Zibens impulsu iekārtu galvenā dizaina koncepcija izriet no Marksa shēmas principa, kas būtībā ir enerģijas pārveidošanas struktūra, kuras pamatā ir "paralēlā uzlāde un sērijveida izlāde". Uzlādes fāzes laikā vairāki kondensatoru posmi ierīcē ir savienoti paralēli līdzstrāvas augstsprieguma -barošanas avotam, izmantojot uzlādes rezistorus, un katrs kondensators tiek neatkarīgi uzlādēts līdz iepriekš iestatītai sprieguma vērtībai. Kad sākas izlādes stadija, pirmās-posma aizdedzes lodes sprauga tiek precīzi iedarbināta, izraisot katra nākamā posma sērijas lodīšu spraugas sadalīšanu un secīgu darbību. Tas uzreiz pārslēdz visus posma kondensatorus sērijveida savienojuma stāvoklī. Pēc tam katra kondensatora spriegumi pārklājas, radot impulsa sprieguma viļņu formu ar ārkārtīgi lielu amplitūdu un ļoti īsu laiku izejas spailē. Šis dizains ļauj izmantot zemāka-sprieguma strāvas avotus, lai radītu impulsa augstu spriegumu vairāku megavoltu vai pat desmitiem megavoltu apmērā, ievērojami samazinot iekārtu ražošanas grūtības un izmaksas.

No fiziskā sastāva viedokļa pilnīga zibens impulsu pārbaudes ierīce sastāv no vismaz trim galvenajām sastāvdaļām: (1) impulsa sprieguma ģeneratora korpuss, kurā ir integrēti kondensatori, uzlādes rezistori, viļņu-priekšējie rezistori, viļņu-astes rezistori un lodveida-starpas slēdži, lai katrā posmā realizētu Marksa ķēdi; (2) mērīšanas sistēma, kas parasti ietver rezistīvu-kapacitatīvo sprieguma dalītāju vai diferenciālo-integrētu mērierīci, apvienojumā ar digitālo reģistratoru viļņu formas iegūšanai un analīzei; un 3) vadības un palaišanas sistēma, kas ir atbildīga par uzlādes sprieguma regulēšanu, izlādes laika kontroli un drošības bloķēšanas aizsardzību. Lietojumprogrammām, kurām nepieciešami viļņu-griešanas testi, ir jāuzstāda papildu viļņu{10}}griešanas ierīce, lai piespiedu kārtā pārtrauktu triecienvilni iepriekš noteiktā laikā, izmantojot viļņu{11}}griešanas lodītes spraugu.

Iekārtu klasifikācija un tehniskie parametri

Atkarībā no simulācijas mērķiem un eksperimentālajiem mērķiem zibens impulsu iekārtas var skaidri iedalīt divās kategorijās: zibens impulsu sprieguma ģeneratori un zibens impulsu strāvas ģeneratori. Pirmais ir vērsts uz zibens pārsprieguma elektriskās spriedzes ietekmes simulēšanu uz iekārtu izolācijas konstrukcijām, savukārt otrajā ir uzsvērta termiskā sprieguma un elektromagnētiskā spēka ietekmes reproducēšana, kad zibens strāva ievada spriegumu ierobežojošos komponentos, piemēram, zibens novadītājos.

Augstsprieguma{0}}enerģijas sistēmas testēšanas jomā standarta zibens impulsa pilnais vilnis ir definēts kā dubultā-eksponenciālā viļņa forma ar viļņu frontes laiku 1,2 mikrosekundes un pusi{3}}maksimālais laiks 50 mikrosekundes. Šie viļņu formas parametri nav izvēlēti patvaļīgi, bet ir iegūti no statistiskās indukcijas, pamatojoties uz plašiem dabiskā zibens novērojumu datiem, kas pamatoti atspoguļo gaisvadu pārvades līnijās izraisītā zibens pārsprieguma tipiskās īpašības. Papildus pilnīgai-viļņu pārbaudei, zibens impulsa šķelto-viļņu pārbaudei ir nozīmīga inženiertehniskā vērtība. Tā sauktā -sasmalcināšana attiecas uz strauju sprieguma lēcienu, ko izraisa pilna zibens impulsa viļņa piespiedu pārtraukšana, izmantojot ārēju spraugu augošās malas vai viļņu frontes posmā. Sasmalcināšanas laiks parasti tiek iestatīts no 2 līdz 5 mikrosekundēm, imitējot pēkšņa sprieguma krituma parādību, ko izraisa izolācijas pārspīlējums zibens spēriena laikā. Īpaši augsta sprieguma{16}}ierīcēm, kuru maksimālais spriegums pārsniedz 800 kV, starptautiskie standarti ir ievērojami pārskatījuši viļņu frontes laika pozitīvo pielaidi, pagarinot to līdz 100%, tādējādi ļaujot viļņu frontes laikam sasniegt 2,4 mikrosekundes. Šis pielāgojums pilnībā ņem vērā fizikālo īpašību atšķirības īpaši garu gaisa spraugu izvadīšanas procesā, atspoguļojot to, kā standarta sastāvs pielāgojas inženiertehniskajai praksei.