雷电冲击电压发生器

雷电冲击电压实验

实验五雷电冲击电压实验 一、实验目的： 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。进而了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构、以及相关操作，明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、实验项目： 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电。 三、实验说明： 1.冲击电压在系统中的存在形式和表现： 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有2种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，它们都表现为一段作用很短的过电压脉冲。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，是系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波形。 2.冲击电压的特点： 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更加严重的威胁，而冲击陡波对冲击陡波对绝缘子内绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自系统内部，其作用时间比雷电波长得多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重。 3.冲击电压的波形及其参数： 大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下4种：（1）雷电冲击电压全波 参数：T1/T2=1.2/50μs 精确要求：峰值≤±3% ，T1≤±30% ， T2≤±20%

避雷器参数及选型原则

金属氧化物避雷器的选择 避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。 1、无间隙金属氧化物避雷器的选择 选择的一般要求如下： (1)、应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件，并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式，短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。 (2)、按照被保护的对象确定避雷器的类型。 (3)、按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (4)、按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。 (5)、估算通过避雷器的放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (6)、根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压，按绝缘配合的要求，确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。 (7)、估算通过避雷器的冲击电流和能量，选择避雷器的试验电流幅值，线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。 (8)、按避雷器安装处最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 (9)、按避雷器安装处环境污染程度，选择避雷器瓷套的泄漏比距。

(10)、按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件，选择它的机 械强度。 (11)、当避雷器不满足绝缘配合要求时，可采取适当降低其额定电 压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。2、主要特性参数选择 (1)、持续运行电压Uc 页16 共页1 第 中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器，其Uc可按不低于系统最高相电压选取。 在中性点非直接接地系统，如单相接地故障能在10s以内切除，其Uc仍可按不低于选取，但由于我国大部分中性点非直接接地系统中 允许带接地故障运行2h以上，因此Uc可按以下原则选取：10s及以内切除故障2h及以上切除故障3～10kV 1.0～1.1U，35～66kV Uc≥U LL至于10s～2h之间，可按2h以上选取，也可 参照避雷器的工频电压耐受特性曲线选取。 (2)、额定电压Ur Ur是指避雷器两端间的最大允许工频电压的有效值，是在60℃温度下注入规定能量后，能耐受额定电压Ur10s，随后在Uc下，耐受30min，能保持热稳定。 (3)、暂时过电压U T暂时过电压UT是确定避雷器额定电压之依据，在选择U时，主要考虑单T相接地，甩负荷和长线电容效应所引起的工频电压升高，幅值可按下列条件选取。 ①中性点非直接接地系统：

断路器技术参数

断路器技术参数 参考标准：GB1984－2003；GB/T 11022－1999； 1、额定电压：126kV、252kV、550kV；（额定电压取值与IEC 60694不同） 2、额定绝缘水平： 表1 额定电压范围I的额定绝缘水平（与IEC 60694表1a中不完全一致） 额定电压 Ur kV（有效值）额定短时工频耐受电压Ud kV（有 效值） 额定雷电冲击耐受电压Up kV（峰 值） 通用值隔离断口通用值隔离断口 126 185 210 450 520 230 265 550 630 252 360 415 850 950 395 460 950 1050 460 530 1050 1200 表2 额定电压范围II的额定绝缘水平（与IEC 60694表2a中不完全一致） 额定电压Ur kV（有效值）额定短时工频耐受电 压Ud kV（有效值） 额定操作冲击耐受电压Us kV （峰值） 额定雷电冲击耐受电 压Up kV（峰值） 相对地和 相间 开关断口 和/或隔 离断口 相对地和 开关断口 相间隔离断口相对地和 相间 开关断口 和/或隔 离断口 550 630 800 1050 1680 1050（＋ 450）1425 1425（＋ 315） 680 1175 1760 1550 1550（＋ 315） 3、额定频率：高压断路器额定频率的标准值为50Hz； 4、额定电流（Ir）： 额定电流应当从GB/T 762规定的R10系列中选取：R10系列中包括数字：1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积。 5、额定短时耐受电流（I k） 额定短时耐受电流应当从GB/T 762规定的R10系列中选取：R10系列中包括数字：1， 1.25，1.6，2， 2.5， 3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积。 额定短时耐受电流等于额定短路开断电流； 6、额定峰值耐受电流： 额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流，额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流； 7、额定短路持续时间： 额定短路持续时间的标准值为2s；如果需要，可以选取小于或大于2s的值。推荐值为 0.5s，1s，3s和4s。 8、操动机构和辅助及控制回路的额定电源电压（Ua）

电气设备的额定耐冲击电压及分级

电气设备的额定耐冲击电压及分级 电气设备的绝缘被瞬态雷电冲击电压击坏的危险程度， 与设备本身耐 瞬态过电压水平、设备安装位置及瞬态过电压强度等因素有关。IEC 标准将电气设备按耐瞬态雷电冲击过电压水平划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ四级。 各级电气设备的额定耐冲击过电压值 U P 电气装置的 标称电压 （ V ） 电气设备应具有的耐冲击过电压值 （ KV ） 三相系统 带中点的 单相系统 电气装置进 线处的设备 （Ⅳ级） 配电回路和 末端回路 （Ⅲ级） 用电器具 （Ⅱ级） 需特殊保护 的设备（Ⅰ 级） — 120~240 4 2.5 1.5

0.8 230/400 277/480 — 6 4 2.5 1.5 400/690 — 8 6 4 2.5 1000 — 由设计电网的工程师确定 防范瞬态冲击过电压的危害有两个主要措施： 一、 防止在设备线路上这种危险过电压的产生 二、 在过电压产生后消除或减少其有害效应。即装设电涌防护器SPD SPD 类型 开关型 放电间隙 要求通过 10/350 μ S 电流波形实验 主要作用是 用于泄放雷电能量 限压型 压敏电阻 要求通过 8/20 μ S 电流波形实验 主要作用是 限制雷电冲击过电压的幅值 SPD

主要参数 : 保护水平 U P SPD 的作用是将雷电流泻放入地并将雷电冲击电压幅值降低到所要求的水平，这一电压水平就是保护水平 保护水平 U P 冲击电流 I imp I imp ≥ 12.5KA 额定放电电流 I N I N ≥ 5KA 最大持续工作电压 U C U C ≥ 1.15U O 接线要求及参数选择 对 TN 系统，只要在三个 L 线与 PE 线间装设开关型即可。 SPD 的 I

最新雷电冲击电压波形

雷电冲击电压波形 (1) 1.2/50us冲击电压：雷击时户内走在线产生的感应过电压模拟波形，用于设备过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (2) 1.2/50us(8/20us)混合波：浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us 的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (3) 10/700us冲击电压：雷击时户外走在线产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线测试。 (4) 8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天线口。 冲击波形表示（expression of impulse waveform）：冲击波用两数值的组合T1/T2来表示，T1表示波头时间（从10%峰值上升到90%峰值的时间），T2表示半峰值时间（从波头始点到波尾降至50%峰值的时间），时间单位均为us，记作T1/T2，符号“/”无数学意义。其中如：1.2/50us冲击电压，其波头时间为1.2us，半峰值时间为50us；8/20us冲击电流，其波头时间为8us，半峰值时间为20us；10/350us最大冲击电流，其波头时间为10us，半峰值时间为350us。 冲击电流实验的模拟脉冲波形需要尽量接近自然环境中雷击时通信设备电缆上产生的感应雷过电流的波形。因此冲击电流测试一般采用国际上防雷学科给出的一些标准波形。根据国家、地区、研究机构的不同，目前各国在冲击电流测试中对脉冲波形的要求有一定差异。在IEC标准、国标中规定的雷击测试波形主要有：8/20us、10/350us（电流波）、10/700us 以及 1.2/50us（电压波）等。

避雷冲击电压试验

避雷冲击电压试验 冲击电压试验的目的与波形 为了试验避雷器在大气过电压作用下的保护特性并优化产品这一特性，在工厂里就要做避雷器的冲击放电试验。因为大气过电压的持续时间很短，都是以微秒计的，所以我们把试验站或实验室里产生的模仿大气过电过电压叫做冲击电流。产生这种电压的装置叫“冲击电压发生器”。用这种电压测试避雷器就是做避雷器的冲击放点试验。通过试验，求出避雷器在不同时间的放电电压值。这些放电电压值和时间的关系，即是伏秒特性，都应符合防雷技术条件的规定。冲击电压发生器还可以做各种用电器和电器元件的傅淼特性试验。大型的冲击电压发生器还可以模仿大气雷击放电，它和冲击电流发生器一样在实际生产和科学研究中是很有用的。它往往是更具需要而单件设计生产的，所以我们对它的主要部件详加介绍。 由于目前冲击试验方法还比较复杂，故在技术条件中规定这类试验只在产品的形式试验和抽查试验同时进行。 所谓波形就是指避雷器两端冲击电压值随时间的变化曲线。国家标准规定了我国采用标准冲击试验电压波形，称为全波或1.2/50μs 冲击波。 根据国外对雷电参数的实测，雷电压波前小于1~1.5μs的，出现机会少，一般均大于这个数值，冲偏严考虑，一般规定1~1.5μs。雷电压的波长50μs则代表实际测中出现机会较多的波长。由于规定

了一定的波前、波长的时间就使就使得各地的试验波形比较一致。我国生产的各种高压电气设备绝缘的冲击强度就是用这种波形来试验的。避雷器本来应该用标准波来做冲击试验，但由于一些具体条件限制，目前我国阀型防雷器技术条件里规定可以用斜角波来代替做冲击试验。 工厂里用这种波形做冲击试验的原因是调整波形容易，测定不同时间的放电电压值比较准确，并且与编制波形之间的相差在技术允许范围内。

2021年雷电冲击电压波形

雷电冲击电压波形 欧阳光明（2021.03.07） (1)1.2/50us冲击电压：雷击时户内走在线产生的感应过电压模拟波形，用于设备过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (2)1.2/50us(8/20us)混合波：浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是 1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。(3)10/700us冲击电压：雷击时户外走在线产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线测试。 (4)8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天线口。 冲击波形表示（expression of impulse waveform）：冲击波用两数值的组合T1/T2来表示，T1表示波头时间（从10%峰值上升到90%峰值的时间），T2表示半峰值时间（从波头始点到波尾降至50%峰值的时间），时间单位均为us，记作T1/T2，符号“/”无数学意义。其中如：1.2/50us冲击电压，其波头时间为1.2us，半峰值时间为50us；8/20us冲击电流，其波头时间为8us，半峰值时间为

20us；10/350us最大冲击电流，其波头时间为10us，半峰值时间为350us。 冲击电流实验的模拟脉冲波形需要尽量接近自然环境中雷击时通信设备电缆上产生的感应雷过电流的波形。因此冲击电流测试一般采用国际上防雷学科给出的一些标准波形。根据国家、地区、研究机构的不同，目前各国在冲击电流测试中对脉冲波形的要求有一定差异。 在IEC标准、国标中规定的雷击测试波形主要有：8/20us、10/350us（电流波）、10/700us以及 1.2/50us（电压波）等。

电机型式试验之匝间耐冲击电压

3.3匝间耐冲击电压试 ⑴试验目的 用专用的匝间冲击电压试验仪对电机绕组施加模仿操作过电压和自然雷电过电压的冲击电压，可以有效的查出绕组匝间绝缘的损伤。 ⑴试验仪器 此次设计研究的是交流异步机的耐电压试验，目前较为流行的仪器为匝间冲击电压试验仪，其工作原理大致为：单相交流220V，50Hz通过一个调压器，供给一个升压变压器，电压升高后通过整流成为一个较高电压的直流电压，用一个由电路控制的闸流管将上述直流高电压突然加到被测试电机的线圈上，然后在用一个示波器显示该线圈的放电电压曲线，由于该曲线性状与线圈的匝数，磁路等参数有关，所以，可以通过观察他来判别被试线圈是否有匝间短路，匝数多少或者开路的故障。应该按照试验电压的大小和被测电机的容量来选择仪器的规格。 ⑵试验接线方法 ①三相绕组六个线端都引出时，可按下图a所示接法，称为相接法，它试用于无换相装置的匝间仪，需要人工的倒相。 ②三相绕组已接成Y形或△形时，则可按照下图的b，c，d，e所示的方法接线。 (a)(d) (b)(c) (c)(f) 图3-4匝间耐电压试验接线图 对于具有一种额定电压的单速度电机，若接线方式固定，冲击试验电压应从接电源端子输入绕组，若有其多种接线方式而电源进线方式不固定，冲击试验电压应分别从可能的几种电源进线方式输入绕组，例如可以从U1、V1、W1端子进线，也可从U2、V2、W2端子进线。 ⑶试验电压和时间 试验时所加高压的数值与被试电机的额定电压，中心高度及使用条件有关，所加高压取冲击电压的峰值，其计算公式为 U Z =1.4K 1 K 2 U G (3-5) 式子中U z ——冲击电压峰值V K 1 ——运行系数，见下表

雷电冲击试验报告

绝缘液体雷电冲击击穿电压测定 一、试验目的 电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压（交流或直流）作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用,为保证绝缘液体的绝缘质量，需对绝缘液体进行雷电冲击电压试验。变压器由多种材料组合而成，结构形状也极为复杂。绝缘结构任一局部范围内的破坏都会使整个设备丧失绝缘性能。因此，一般只能用可以耐受多高的试验电压（单位为KV）来表示设备的整体绝缘能力。绝缘耐压试验电压可表明设备耐受的电压水平，但并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。 二、试验原理 雷电击中架空线路导线或户外变电站将产生雷电过电压，其波形变化范围很大，人工模拟这种暂态电压，以研究和考验绝缘液体的绝缘强度。 三、试验仪器 试验容器欧姆表测微计或螺旋计或厚度规金相显微镜脉冲发生器电阻分压器峰值电压表 四、试验步骤 1.试验容器的准备：试验容器是一个带有垂直间隙的容器，其内可容纳液体的 体积约为300mL，限定只有两极和支撑的部分可以是金属材料，容器所用的绝缘材料必须具有高介电强度、在80o C下具有良好的热稳定性、能与被测绝缘液体相容，并耐溶剂、耐常用于被测液体的清洁剂；试验容器应易拆卸易清洗彻底，其尺寸应保证闪络电压至少为250kV。 2.试验容器的清洗：试验容器的所有零件包括球电极和唱针都应用试剂级的庚 烷脱脂，用洗涤剂洗涤，用热自来水彻底冲洗，然后用蒸馏水冲洗，用无油脱水的压缩空气干燥各零件。

3.液体取样：用待测液体彻底地清洗试样容器和电极，并慢慢地将试样注入试 验容器，切勿产生气泡，在试验前让液体静置至少5min。试验时试样的温度应与实验室温度相同，通常在15o C到30o C之间。 4.电极间隙的调整：轻轻使两电极接触，用欧姆表检测是否接触良好。然后用 一个测微计或螺旋计或厚度规使其中一个电极移开达期望的间隙值，其允许偏差为±0.1mm。 5.脉冲电压的校准：用一个精确标定的电阻分压器和一个峰值电压表，根据 GB/T 311.6-2005用球隙法校正测量系统，脉冲电压的峰值电压测量误差应已知且不超过3%。 6.试验过程： 6.1逐级试验：先使用15mm间隙，50kV其实电压和步进10kV升压1来 进行试验，每个电压等级下要加一个脉冲，在相邻两脉冲之间时间间 隔只是1min，直至击穿。按照所确定的起始电压、电压步进值和电 极间隙重复试验直至获得被试液体的五个击穿值2，取其平均值作为 被试液体的雷电脉冲击穿电压。 值及参数画出判定图，按照6.1的结论选择 6.2 连续试验：根据相应的P 一个脉冲电压峰值U 3并设定脉冲发生器，准备试验，施加第一个脉冲 到电极上，如果没有击穿，则在另一个脉冲前等待一分钟，然后继续加 脉冲直至发生击穿，在判定图上对脉冲和相应的击穿描点；重复试验， 至能进行判定为止4，当超85次脉冲数后还不能裁定时，则应在更低 水平上重复试验。 五、试验数据及处理

10KV配电电力电压选配200KV雷电冲击电压发生器_电力案例

https://www.360docs.net/doc/129982969.html, 10KV配电电力电压选配200KV雷电冲击电压发生 器_电力案例 国网招投标资格预审越来越严格了，由于市场上部分供应商低价中标，低利润的情况下选择廉价的产品供货，各种电力变压器、绝缘子抽检不合格，投入使用中很快便出现质量问题。面对这一连锁反应，又无法控制现有“低价中标”政策和评审办法，国家电网、南方电网、国电、华电等单位在招标资格预审上制定严格出厂检测标准，生产中质检车间没有强制性的检测产品和生产标准设备无法获得资质。 武汉汇卓电力为国内多家知名变压器生产商、开关成套设备厂供应专业检测设备。推荐一款适用于10KV及以下空气间隙、电抗器开关、绝缘子串、套管、电力变压器和互感器

https://www.360docs.net/doc/129982969.html, 等试品进行标准雷电冲击电压全波试验。HZCJ-V -200KV冲击电压发生器试验装置-技术方案。 200KV雷电冲击电压发生器一般使用条件 海拔高度：1000m；环境温度：-5℃～＋40℃；相对湿度：90％；最大日温差：25℃；使用环境：户内；无导电尘埃；无火灾及爆炸危险；不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在；电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<5% 200KV雷电冲击电压发生器遵循标准 GB/T 311.1高压输变电设备的绝缘与配合 GB/T 16927.1高电压试验技术第一部分一般试验要求 GB/T 16927.2高电压试验技术第二部分测量系统

https://www.360docs.net/doc/129982969.html, GB/T 16896.1 高电压冲击试验用数字记录仪 JB/T 7616 高压线路绝缘子陡波冲击耐受试验 DL/T 557高电压线路绝缘子陡波冲击试验、定义、试验方法和判据 ZBF 22001冲击电压试验实施细则 200KV雷电冲击电压发生器额定参数值 1、标称电压：200kV 2、额定级电压：100kV 3、标称能量：10kJ 4、冲击总电容：0.625微法(单台脉冲电容器2.5微法/50千伏，共4台). 5、总级数：2级 6、标准波形参数：

高低压开关具体参数要求

3.14电气设备 高压系统母线为单母线。两路进线开关之间要有电气连锁、机械联锁。与高压开关柜配套使用的高压母线桥、综保后台控制系统都包括在供货范围内。 低压系统母线均为单母线分段。设母线分段开关，且两路进线开关之间与母线分段开关之间要有电气连锁。 低压开关柜为柜上方封闭母线桥进线，柜下电缆出线。低压开关柜要预留20%馈线空间。 低压开关柜、变压器防腐等级必须满足所在泵站的使用环境。应特别注意环境引起的任何类型的腐蚀。 ★高压开关柜、低压开关柜及柜内元器件应尽量选用统一的品牌，主要元件（真空断路器、低压断路器、交流接触器、继电器等）要求选用ABB、施耐德或同等国际知名品牌。直流屏、补偿器要求由专业厂家生产，低压开关柜厂家配套提供。 开关柜与馈出电力电缆连接，采用防护式接线端子，螺栓压接方式，有满足额定电流通过的接触面，防止接触不良产生过热，有防触电的安全措施。 开关柜与电缆沟接触位置加装密封板，防止小动物和腐蚀性气体进入开关柜内。 所有电器报价均要分类，内部元件要列出产地，厂家、规格、型号的详细清单。 开关柜内要求装设防止凝露或温度过高的装置，如加装加热器、排风扇等。 本招标文件中低压开关柜所供的电气设备容量仅为参考值，具体数量以最终合同为准。 3.1 4.1高压开关柜 3.1 4.1.1 ★技术规格 序号名称技术参数单位数量 1 高压计量柜电压互感器，额定容量30VA，3个 其余计量设备由电业局配置。上层面板安装无色透明玻璃。 台 2 2 高压进线柜开关：真空断路器；额定电流：630A 31.5KA/4S 继电保护：微机保护控制单元；联锁：与另一台进线柜、 母联柜联锁；电流互感器：额定容量30VA，3个；额定一 次电流：500A；1秒热稳定倍数：150倍；动稳定倍数：300 倍；制方式：柜上及控制室PC 台 2

冲击电压试验

冲击电压试验 由于冲击高电压试验对试验设备和测试仪器的要求高、投资大，测试技术也比较复杂，所以在绝缘预防性试验中通常不列入冲击耐压试验。但为了研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压作用时的绝缘性能，在许多高压试验室中都装设了冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压被。许多高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。 冲击电压发生器是高压实验室的基本设备之一，冲击试验电压要比设备绝缘正常运行时承受的电压高出很多。随着输电电压等级的不断提高，冲击电压发生器的最高电压也相应提高才能满足试验要求。 一、冲击电压波形的定义 绝缘耐受冲击电压的能力与施加的电压波形有关，而实际的冲击电压波形具有分散性，即每次的波形参数会有不同，为了保证多次冲击试验的重复性和不同试验条件下试验结果的可比较性，必须规定统一的冲击电压波形参数。我国对标准冲击电压波形的规定和国际电工委员会（IEC ）标准相同。如图1－26所示。在经过时间T 1时，电压从零上升到最大值，然后经过时间T 2-T 1，电压下降到最大值的一半。规定电压从零上升到最大值所用的时间T 1称为波头时间（或波前时间），电压从零开始经过最大值又下降到最大值一半的时间T 2成为半峰值时间（或波长时间、波尾时间）。 U t 图1--26 标准冲击电压波形 图1--27非周期性的冲击电压波形 非周期性的冲击电压波形由两个指数电压波形叠加组成，如图1－27所示，即 )()(2 1 ττt t e e A t u ---= （1--25） 式中：1τ－波尾时间常数。 2τ－波头时间常数，通常1τ远大于2τ。 A －单指数波幅值。 对于实际的冲击电压波形，其起始部分通常比较模糊，在最大值附近的波形比较平坦，

避雷器参数及选型原则

金属氧化物避雷器的选择 来源：安徽省广德电力公司时间：2008-03-17 责任编辑：巧兰 标签： 避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。 1 无间隙金属氧化物避雷器的选择 选择的一般要求如下： (1) 应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件，并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式，短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。 (2) 按照被保护的对象确定避雷器的类型。 (3) 按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (4) 按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。 (5) 估算通过避雷器的放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (6) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压，按绝缘配合的要求，确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。 (7) 估算通过避雷器的冲击电流和能量，选择避雷器的试验电流幅值，线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。 (8) 按避雷器安装处最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 (9) 按避雷器安装处环境污染程度，选择避雷器瓷套的泄漏比距。 (10) 按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件，选择它的机械强度。 (11) 当避雷器不满足绝缘配合要求时，可采取适当降低其额定电压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。 2 主要特性参数选择 (1) 持续运行电压Uc。中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器，其Uc 可按不低于系统最高相电压( )选取。 在中性点非直接接地系统，如单相接地故障能在10s以内切除，其Uc仍可按不低于选取，但由于我国大部分中性点非直接接地系统中允许带接地故障运行2h以上，因此Uc可按以下原则选取： 10s及以内切除故障

耐压标准

高压输变电设备的绝缘配合 (GB 311.1-83) 1 引言 1.1 适用范围 本标准适用于额定电压3～500kV三相交流电力系统中使用的下列户外及户内输变电设备，但仅包括相对地绝缘。 a.变压器类：电力变压器、并联电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器； b.高压电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、熔断器、限 流电抗器、电流互感器、全封闭组合电器和组合电器等； c.电力电容器：耦合电容器(包括电容式电压互感器)和并联电容器； d.高压电力电缆； e.电站瓷绝缘、穿墙套管； f.阀式避雷器瓷套。 1.2 不适用范围 a.接在变压器中性点上的电抗器和中点调压变压器； b.启动自耦变压器和启动电抗器； c.安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学性沉积物的场合下的设备； d.运行在特殊条件下，月平均最大相对湿度大于80％且不通风的户内用设备。 1.3 设备适用的电力系统中性点，额定电压3～63kV者是非有效接地的；额定电压110kV及以上者应为有效接地系统。 注：110kV经消弧圈接地的系统除外。 1.4 目的 本标准的目的在于规定用于某一定装置中设备的绝缘要求。在制定各设备标准时，必须满足本标准的要求。各设备标准中，应制定本标准中未规定的适合于该类设备的特殊的要求和试验项目。 1.5 本标准所用名词术语的定义见GB 2900.19-82《电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合》。 1.6 使用条件 1.6.1 额定使用条件 本标准规定的绝缘水平，仅用于下列使用条件下运行的设备：

a.最高空气温度不超过40℃； b.安装地点的海拔高度不超过1000m。 1.6.2 对于拟用于环境空气温度高于40℃处的设备，其外绝缘在干燥状态下的试验电压应取本标准的额定耐受电压值乘温度校正系数Kt Kt=1+0.0033T (式中 T 高于正40℃的温度值，℃。) 1.6.3 对于拟用于海拔高于1000m，但不超过4000m处的设备的外绝缘及干式变压器的绝缘，其试验电压按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正系数Ka 1.7 本标准参照采用了国际电工委员会71-1出版物的结构体系和内容。 2 绝缘配合的基本原则 2.1 绝缘配合 综合考虑系统中可能出现的各种作用电压、保护装置特性及设备的绝缘特性，确定 1.1条所列设备的绝缘水平及其使用，从而使设备绝缘故障率或停电事故率降低到在经济上和运行上可以接受的水平。 2.2 设备绝缘上的各种作用电压设备在运行中可能受到下述各类电压的作用： a.正常运行条件下的工频电压，它不超过设备的最高工作电压Um； b.暂时过电压(包括工频电压升高)； c.操作过电压； d.雷电过电压。 对给定的作用电压，内绝缘的性能会受到老化程度的影响，外绝缘的性能会受到大气污秽程度的影响。 2.3 绝缘试验 2.3.1 绝缘试验的类型 本标准中考虑了下述几类绝缘试验： a.短时(1分钟)工频试验； b.长时间工频试验； c.操作冲击试验； d.雷电冲击试验。 操作和雷电冲击试验可以是其值为额定冲击耐受电压作用于设备绝缘上一定次数的耐受试验；也可以是50％破坏性放电试验，此时，绝缘对额定冲击耐受电压的耐受能力可由其50％破坏性放电电压的测量值中推出，显然，它只适用于自恢复绝缘。 短时工频试验是耐受试验。 短时工频、操作和雷电冲击额定耐受电压值均由本标准中规定。但对长时间工频试验电压仅给出一般性规定，供制订各类设备标准时考虑。 2.3.2 绝缘试验类型的选择

避雷器参数选择

复合外套氧化物避雷器参数选择 1.避雷器选型总体原则 避雷器选型的一般原则如下。 (1)根据被保护对象选择避雷器类型。 (2)按系统中长期作用在避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (3)估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (4)根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压，按照绝缘配合系数的要求，留够绝缘裕度，确定避雷器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。 2、避雷器额定电压：施加避雷器端子间的最大允许工频电压有效值，按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。 （1）按IEC 标准规定，避雷器在注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少10s。 （2）避雷器额定电压选择。避雷器额定电压可按(下)式选择U r≥kU t (1) 式中：U r——避雷器额定电压，kV； k——切除短路故障时间系数，10s 及以内切除故障k=1.0，10s 以上切除故障k=1.3； U t——暂时过电压，kV。

在选择避雷器额定电压时，仅考虑单相接地、甩负荷和长线电容效应引起的暂时过电压，可按表3选取 即：10kV避雷器额定电压选17kV；35kV避雷器额定电压选54KV。3、避雷器的标称放电电流的选取 避雷器的标称放电电流分lkA、1．5kA、2．5kA、5kA、10kA和20kA 共6个等级。 确定避雷器的额定电压后，对照《交流电力系统金属氧化物避雷

器使用导则》中避雷器分类表，可查出相应的避雷器标称放电电流等级。一般保护110kV一220kV设备的避雷器选10kA；保护35kV以下设备的避雷器选5kA；变压器中性点避雷器选1.5kA。 即:油田配电线路选取标称电流为5kA. 在确定避雷器的标称放电电流时，按照《交流无间隙金属氧化物避雷器》GBll032--2000附录K给出的各标称放电电流等级的避雷器每单位额定电压下典型的最大残压范围，用各设备额定雷电冲击电流的耐受电压值除以1．4得到允许的最大残压值，再除以相应电压等级下选定的避雷器的额定电压值得到一个比值(这个比值为允许的最大值)，在附录K中，查出相应的额定电压和雷电冲击保护水平栏中对应的最相近的放电电流等级，也可得到选定的避雷器标称放电电流等级。 4、避雷器雷电过电压保护水平的选取 避雷器是否能起到对被保护设备的过电压保护作用，取决于避雷器的保护水平，它是电力系统过电压保护和绝缘配合的一个基本参数。无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它的残压来确定，避雷器的雷电过电压保护水平较操作过电压保护水平高，这里只讨论雷电过电压保护水平的选取。

雷电冲击电压实验

雷电冲击电压实验 一、实验目的 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形，了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作，明确冲击电压实验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、试验项目 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电 三、实验说明 1、冲击电压在系统中的存在形式和表现 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有两种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，他们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，使系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波。 2、冲击电压的特点 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁，而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自于系统内部，其作用时间比雷电波长的多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重 3、冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电压发生装置。它被用于研究电力设备遭受大气过电压（雷电）时的绝缘性能。冲击电压的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波形陡度有关。目前国内冲击电压发生器能产生8种冲击波形。下面简单介绍一下： GB311《高压输变电设备的绝缘配合-高电压试验技术》规定了三种标准冲击波形（1）1.2/50微妙标准雷电冲击全波 （2）1.2/2~5微妙标准雷电截波 过零系数0.25-0.35 （3）250/2500微妙的标准操作冲击波 Tf为20~250us90%持续时间≥200us 过零时间≥500us IEC517规定GIS组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形 （4）Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波 （5）Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波 图1雷电冲击电压全波波形 来源：网络转载

额定电压范围的额定绝缘水平

4.2 额定绝缘水平 开关设备和控制设备的额定绝缘水平应该从表1和表2给定的数值中选取。 在这些表中，耐受电压适用于GB311.1中规定的标准参考大气（温度、压力和湿度） 条件。对于特殊使用条件，见 2.2。 雷电冲击电压（U P）、操作冲击电压（U S）（适用时）和工频电压（U）的额定耐受电压值应该在不跨越有标志的水平线的行中选取。额定绝缘水平用相对地额定雷电冲击耐受电 压来表示。 大多数额定电压都有几个额定绝缘水平，以便应用于性能指标或过电压特性不同的系统。选取时应当考虑受快波前和缓波前过电压作用的程度、系统中性点接地的方式和过电压 限制装置的型式（见GB/T 311.7 ）。 若在本标准中无其他规定，表1中的“通用值”适用于相对地、相间和开关断口。“隔 离断口”的耐受电压值仅对某些开关装置有效，这些开关装置的触头开距是按对隔离开关规 定的安全要求设计的。 关于绝缘水平的进一步说明，见附录D。 采用说明： 5]根据国内系统的实际，额定电压取值与IEC 60694不同。 4.3 额定频率（f r） 2 额定频率的标准值为16 - Hz, 25Hz, 50Hz。 3 4.4 额定电流和温升 4.4.1 额定电流（I r） 开关设备和控制设备的额定电流是在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备应 该能够持续通过的电流的有效值。 额定电流应当从GB/T 762规定的R 10系列中选取。 6]

1 R10 系列包括数字1, 1.25 , 1.6 , 2, 2.5 , 3.15 , 4, 5, 6.3 , 8 及其与10"的乘积2对短时工作制和间断工作制，额定电流由制造厂和用户商定。 采用说明： 6]本表中的额定绝缘水平与IEC60694表1a中的额定绝缘水平不完全一致。 7]

20课时 雷电冲击电压

第20课时 学习任务：雷电冲击电压 任务目标：1 了解雷电冲击电压标准波形 2了解雷电放电时延 3了解雷电雷电冲击50%击穿电压 4了解雷电伏秒特性 任务重点：雷电伏秒特性 任务难点：操作冲击电压下空气间隙的击穿电压任务实施： 一相关知识学习

（一）雷电冲击电压标准波形 雷电冲击电压标准波形如图2-48所示 （视在）波前时间T1：1.2us，偏差±30% （视在）半峰值时间T2：50us，偏差±20%

（二）放电时延 如图所示，当时间经过 t 0，电压升高到持续作用电压下的击穿电压U 0时，间隙并不立刻击穿，而需经过t d 后，才能完成击穿。 统计时延t s ：从t 0开始，到 间隙中出现一个有效电子所需 的时间称为统计时延。 放电形成时延t f ：从出现有 效电子引起强烈的电离过程， 到间隙完全击穿需要的时间， 称为放电形成时延。

全部放电时间t d由三部分组成： 放电时延t1： （1）短间隙中，放电形成时延小，统计时延成为主要因素。 （2）长间隙中，放电时延主要决定于放电形成时延。

（三）雷电冲击50%击穿电压 多次施加电压时，其中半数导致击穿的电压，称为50%冲击击穿电压（U50），以此来反映间隙的耐受冲击电压的特性。 冲击系数：50%冲击击穿电压和持续作用电压下击穿电压之比（均取峰值）称为冲击系数。

1、均匀电场和稍不均匀电场中的击穿电压 （1）击穿电压分散性小； （2）50%击穿电压和静态击穿电压（即持续作用电压下的击穿电压）相差很小，冲击系数近似等于1； （3）放电时延中，统计时延成主要因素； （4）击穿通常发生在波头峰值附近。

冲击电压实验报告

雷电冲击电压实验 一、实验目的： 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。 二、实验项目： 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电 三、实验说明： 1）冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电压发生装置。它被用于研究电力设备遭受大气过电压（雷电）时的绝缘性能。冲击电压的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波形陡度有关。目前国内冲击电压发生器能产生8种冲击波形。下面简单介绍一下： GB311《高压输变电设备的绝缘配合-高电压试验技术》规定了三种标准冲击波形（1） 1.2/50微妙标准雷电冲击全波 （2） 1.2/2~5微妙标准雷电截波 过零系数 0.25-0.35 （3）250/2500微妙的标准操作冲击波 Tf为20~250us 90%持续时间≥200us 过零时间≥500us IEC517 规定GIS组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形 （4）Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波 （5） Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波

2）截波标准规定： （1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差±30%； （2）截波时间Td为2~5 uS （3）试验电压Um，允许偏差±3%，是指规定值和实测值之差，不是指测量误差。（4）当实际波形波前部分有振荡（过冲）规定振荡幅值不应超过0.05Um，反冲波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.25-0.35 波形图画法：以D点与反波峰值的幅值的30%和90%的两点的联线与反波峰值的交点为N，与D点横向平行的交点为M，从M点所作的横轴垂线与O1之间的距离为截波时间Td。 T1=1.67T 3）雷电波的基本形成： 四．仪器设备： 冲击电压发生器实物图如下

实用文档之雷电冲击电压波形

实用文档之"雷电冲击电压波形" (1) 1.2/50us冲击电压：雷击时户内走在线产生的感应过电压模拟波形，用于设备过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (2) 1.2/50us(8/20us)混合波：浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (3) 10/700us冲击电压：雷击时户外走在线产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线测试。 (4) 8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天线口。 冲击波形表示（expression of impulse waveform）：冲击波用两数值的组合T1/T2来表示，T1表示波头时间（从10%峰值上升到90%峰值的时间），T2表示半峰值时间（从波头始点到波尾降至50%峰值的时间），时间单位均为us，记作T1/T2，符号“/”无数学意义。其中如：1.2/50us冲击电压，其波头时间为1.2us，半峰值时间为50us；8/20us冲击电流，其波头时间为8us，半峰值时间为20us；

10/350us最大冲击电流，其波头时间为10us，半峰值时间为350us。 冲击电流实验的模拟脉冲波形需要尽量接近自然环境中雷击时通信设备电缆上产生的感应雷过电流的波形。因此冲击电流测试一般采用国际上防雷学科给出的一些标准波形。根据国家、地区、研究机构的不同，目前各国在冲击电流测试中对脉冲波形的要求有一定差异。 在IEC标准、国标中规定的雷击测试波形主要有：8/20us、10/350us（电流波）、10/700us以及 1.2/50us（电压波）等。

高电压技术答案

1 气体的绝缘特性与介质的电气强度 1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 1-2简要论述汤逊放电理论。 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？ 1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？ 1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95） 1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min 工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？ 1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。 这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。 1-2简要论述汤逊放电理论。 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数的定义，此（－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（－1）个新电子，则( -1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r( -1)=1或＝1。 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。 （2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 答：图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。图中O为原点，P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点。图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点，这样波前时间、和波长都从算起。 目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是： ，