6.5.1冲击电流波形－方波.pptVIP

高电压技术 高电压工程系 tslc@mail.hust.edu.cn 刘春 6.5 冲击电流的产生和测量 电力设备的冲击电流试验：几kA－几十kA 6.5.1 冲击电流波形 冲击电流波的波形参数 电力系统对避雷器进行冲击电流实验时，用以下参数的波形： 雷电冲击电流波形：8/20 ?s； 波形为4/10 ?s的冲击电流波形； 波形为18/20 ?s的冲击电流波； 视在波头时间为30－100 ?s的冲击电流波，其视在半峰时间为视在波头时间的2倍以上； 陡波：视在波头时间为1 ?s； 方波冲击电流：持续时间2000 ?s； 6.5.1 冲击电流波形－方波 T0.9－波长持续时间，T0.1－波的总持续时间，IM－电流峰值 IM?－反极性电流峰值，I??－峰值附近叠加的高频叠加峰值 6.5.2 冲击电流波的产生 冲击电流发生器的工作原理 冲击电流波形的类型 分三种情况： 1） 欠阻尼 2） 临界阻尼 3） 过阻尼 6.5.3 冲击电流的测量 特点：持续时间短、变化快。 用相应时间来表示其特性。 目前常用两类测量系统： 分流器测量系统； 电流互感器（CT）测量系统 一 分流器测量系统 电阻R2上的电流为 分流器 分流器是将被测电流转换为适当幅值电压的一种装置， 它具有很大的电流容量， 能够耐受大电流产生的电动力， 分流器的电阻应该很小，其电阻温度系数也要非常小，电阻材料采用锰铜、镍铜等非磁性材料。 分流器的电感值要远小于电阻值 . 电流互感器 对于特大幅值冲击电流，分流器制造困难。需采用电流互感器 外积分法 冲击电流测量系统的校正方法 （1）方波电流试验法 给测量系统注入方波电流，测量输出端的方波响应。 （2）电流试验法 给测量系统注入高频电流，测量输出端电流的大小，可求得该频率下的系统阻抗。改变注入电流的频率，可得到阻抗与频率的关系曲线。 （3）波头相位法 可测量具有电感效应的分流器的响应时间，并可在高压下进行。将分流器接入冲击电流发生器回路，使回路产生衰减振荡波。由于电感的作用，示波器图形的起始部分有一个突然跃变。根据跃变的参数，即可求出响应时间。 （4）比对法 是和“标准”测量系统的测量结果进行比对校正。 * * 非振荡冲击电流波 振荡冲击电流波 tf－视在波头时间，tt－视在半峰值时间，IM－电流峰值，I?M－反极性电流峰值 方波冲击电流波形 回路方程为： 增加电流的方法： 1 增加电容量 2 减小回路电感，减小回路电阻 Rs＋R1≈Z，Rs＋RK远小于R1＋R2，R1≈R2 被测冲击电流 测量系统的响应时间主要取决于分流器，分流器的响应时间为 电阻R2上的电压为 因此分流比为 d-圆筒形电极的厚度 ?-电阻率 绞线式 折带式 同轴园管式 电阻管式 一般用空心互感器，而不用铁心。因为冲击电流中包含丰富的高频成分，铁心在高频下产生的损耗带来测量误差；同时，因为di/dt足够大了，即使不用铁心，也能感应出足够高的电压 线圈输出端的感应电势为： 互感系数M可以实测，但一般需要事先计算。 (1) 自积分法 如果 很小，且 则 如果R很大，且有 则 即 且 上下限频率 外积分法等效电路图 *