尖峰电压测试方法

尖峰电压测试方法
尖峰电压测试方法

富士450A IGBT模块测试结果

测试项目:

1.大电流时,关断的尖峰电压波形Vcep。

2.短路状态下,关断尖峰电压Vcep,以及短路保护反应时间。

3.不同吸收电容,关断尖峰差异对比。

一、8月15日,英飞凌450A模块测试结果。

1.大电流下关断尖峰电测试。

测试条件:Vce=540V,下管用线圈短路。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic;

双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=14us,Ic=488A时,关断尖峰电压Vcep=948V

双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=32us,Ic=798A时,关断尖峰电压Vcep=1010V

2.英飞凌模块短路测试结果。

测试条件:Vce=540V, 下管用1m长导线短路起来。CH1:Vge; CH2:Vce;

CH3:Ic; CH4:Vge(信号源)。

短路时,关断尖峰电压Vcep=928V,从测试结果看,英飞凌短路测试短路电流Isc=1590A,基本为3.6倍的额定电流Ic.

二、8月16日,富士450A模块测试结果。

2.大电流下关断尖峰电测试。

测试条件:Vce=540V,下管用线圈短路。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic。

双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=14us,Ic=523A时,关断尖峰电压Vcep=719V,

ΔVcep=179V

双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=28us, Ic=767A时,关断尖峰电压Vcep=731V,ΔVcep=187V。

3.富士450A模块短路测试结果。

测试条件:Vce=540V, 下管用1m长导线短路起来。CH1:Vge; CH2:Vce;

CH3:Ic; CH4:Vge(信号源)。

富士模块短路时,短路电流为Isc=2000A, 基本为4.5倍的额定电流Ic。短路时关断尖峰电压为756V,ΔVcep=210V。

短路时产生的

ΔVcep=210V

富士IGBT关断尖峰电压的软关特性4.不同吸收电容,关断尖峰差异对比。

从对比结果可以看出,在相同条件下测试,采用0.47uF 富士佳提供的电容ΔVcep=187V, 采用客户自己的吸收电容ΔVcep=237V. 关断尖峰电压减少了50V。富世佳提供的电容型号如下:

结论:

1.死区时间测试结果(没有改任何驱动电阻值)。

以上数据说明,模块的死区时间是足以保证的。我们推荐,开通时间和关断时间在500ns~1us是比较合适的。

2.大电流下测试结果。

大电流下测试,富士的IGBT产生的ΔVcep大概为200V,所以,客户在实际使用时非常安全的。

3.短路测试结果。

4.采用富世佳提供的吸收电容,可以关断尖峰电压降低50V。

高电压技术复习资料

第一篇绝缘的基本理论 第一章气体的绝缘特性 1、气体中带电质点产生的方式: 热电离、光电离、碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式: 流入电极、逸出气体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论:电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围:击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用 5、流注理论: 考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用,适用两者乘积大于0.26cm时的情况 6、均匀电场与不均匀电场的划分:以最大场强与平均场强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电:电晕放电的概念、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性:a.雷电和操作过电压波的波形 b. 冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 c.50%击穿电压的概念 9、电场形式对放电电压的影响:均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小 极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响: a.电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大b.对极不均匀电场影响相当大 c.完全对称的极不均匀场:棒棒间隙 d.极大不对称的极不均匀场:棒板间隙 11、气体的状态对放电电压的影响:湿度、密度、海拔高度的影响 12、气体的性质对放电电压的影响: 在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电压,主要指一些含卤族元素的强电负性气体,如SF6 13、提高气体放电电压的措施:a.电极形状的改进b.空间电荷对原电场的畸变作用 c.极不均匀场中屏障的采用 d.提高气体压力的作用 e.高真空 f.高电气强度气体SF6的采用 14、沿面放电的概念:沿着固体介质表面发展的气体放电现象。多发生在绝缘子、套管与空气的分界面上。 15 提高沿面放电电压的措施:a.屏障b.屏蔽c.表面处理d.应用半导体材料e.阻抗调节 习题 1.1 1.3 1.4 1.9 1.13 1.14 1.16 第2章液体和固体介质的绝缘特性 1、电介质的极化 极化:在电场的作用下,电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象,并产生电矩(偶极矩)。 介电常数:电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示,与电介质分子的极性强弱有关。 极性电介质和非极性电介质:具有极性分子的电介质称为极性电介质。 由中性分子构成的电介质。 极化的基本形式:电子式、离子式(不产生能量损失) 转向、夹层介质界面极化(有能量损失) 2、电介质的电导泄漏电流和绝缘电阻 气体的电导:主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作用下气体电子的碰撞电离 液体的电导:离子电导和电泳电导 固体的电导离子电导和电子电导 3、电介质的损耗a.介质损耗针对的是交流电压作用下介质的有功功率损耗b.介质损耗一般用介损角的正切值来表示 4、提高液体电介质击穿电压的措施:提高油品质,采用覆盖、绝缘层、极屏障等措施 5、固体电介质的击穿:电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点 6、影响固体电介质击穿电压的主要因素: 电压作用时间温度电场均匀程度受潮累积效应机械负荷 第二篇电气设备试验 第3章电气设备的绝缘试验 电气绝缘非破坏性试验 1、绝缘电阻与吸收比的测量:a.用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻 b.吸收比K定义为加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻比值。 c.K恒大于1,且越大表示绝缘性能越好。 d.大容量电气设备中,吸收现象延续很长时间,吸收比不能很好地反映绝缘的真实状态,可用极化指数再判断。 e.测量绝缘电阻能有效地发现总体绝缘质量欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘表面情况不良。 2、泄漏电流的测量:测量泄漏电流从原理上来说,与测量绝缘电阻是相似的,能发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷,原因在于:a.在试品上的直流电压要比兆欧表的工作电压高得多,故能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷.b.加在试品上的直流电压是逐渐增大的,可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。 3、介质损耗角正切的测量:a.tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性缺陷。根据tan δ随电压而变化的曲线,可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。b.西林电桥法测量的基本原理

高电压技术第章习题答案

高电压技术第5章习题 答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

第五章电气绝缘高电压试验 5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 5-5 35kV电力变压器,在大气条件为时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大球隙距离为多少 5-6工频高压试验需要注意的问题 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种

5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 答:(1)直流下没有电容电流,要求电源容量很小,加上可么用串级的方法产生高压直流,所以试验设备可以做得比较轻巧,适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品,如果做交流耐压试验,需要较大容量的试验设备,在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时,只需供给绝缘泄漏电流(最高只达毫安级),试验设备可以做得体积小而且比较轻便,适合现场预防性试验的要求。 (2)在试验时可以同时测量泄漏电流,由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮,提供有关绝缘状态的补充信息。 (3)直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘,因而没有电容电流在半导体防晕层上造成的电压降,故端部绝缘上分到的电压较高,有利于发现该处绝缘缺陷。 (4)在直流高压下,局部放电较弱,不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质,在某种程度上带有非破坏性试验的性质。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 答:由于直流下绝缘的介质损耗很小,局部放电的发展也远比交流下微弱,所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点,直流耐压试验所用的电压往往更高些,并主要根据运行经验来确定,一般为额定电压的2倍以上,且是逐级升压,一旦发现异常现象,可及时停止试验,进行处理。直流耐压试验的

尖峰吸收电路说课讲解

摘要:为了防止开关电源(开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成)系统中的高速开关电路存在的分布电感与电容在二极管蓄积电荷的影响下产生浪涌电压与噪声。文中通过采用RC或LC吸收电路对二极管蓄积电荷产生的浪涌电压采用非晶磁芯和矩形磁芯进行磁吸收,从而解决了开关电源浪涌电流的产生以及抑制问题。 0 引言 开关电源的主元件大都有寄生电感与电容,寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联,而寄生电感L通常与其串联。由于这些寄生电容与电感的作用,开关元件在通断工作时,往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。 开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。另一方面,开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件,同时也是产生噪声的原因。为此,开关断开时,就需要采用吸收电路。二极管反向恢复时,电压浪涌产生机理与开关断开时相同,因此,这种吸收电路也适用于二极管电路。本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路,这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路,以吸收蓄积在寄生电感中的能量,并使开关电压被钳位,从而抑制浪涌电流。 1 RC吸收电路 图1所示是一个RC吸收网络的电路图。它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路,同时与开关并联连接的结构。若开关断开,蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时,也会通过吸收电阻对吸收电容充电。这样,由于吸收电阻的作用,其阻抗将变大,那么,吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量,从而抑制开关断开的电压浪涌。而在开关接通时,吸收电容又通过开关放电,此时,其放电电流将被吸收电阻所限制。 图1 RC吸收网络电路。 2 RCD吸收电路

《高电压工程》习题答案完整版

《高电压工程》习题答案 第一章 1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。为什 么可以用这些参数表征绝缘介质的特性? 绝缘电阻:电介质的电阻率很大,只有很小的泄漏电流(一般以 μA 计)流过电介质,对应的电阻很大,称为绝缘电阻。绝缘电阻是 电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。绝缘电阻值的大小常能灵敏 的反映绝缘情况,能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污,以及绝 缘击穿和严重过热老化等缺陷。 吸收比:吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。即s s R R K 1560=。若绝缘良好,比值相差较大;若绝缘裂化、受潮或有缺陷,比值接近于1,因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的 大小来判断绝缘性能的好坏。 泄漏电流:流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流,不随时间变化, 称为泄漏电流。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流,因此,它是衡量电器绝缘性 好坏的重要标志之一。 tan δ :介质损耗因数是在交流电压作用下,电介质中电流的有 功分量与无功分量的比值。即C R I I = δtan 。tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。

2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后,要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min? 因为容型设备的储存电荷较多,放电实质是一个RC电路,等效的公式为U(1-e T),其中时间常数T=R*C ,电容越大,放电的时间越长。为了操作安全以及不影响下一次试验结果,因此要求电容要充分放电至安全程度,时间长达5-10min。 3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。 固体电介质击穿场强最大,液体电介质次之,气体电介质最小;气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘,固体电介质属于非自恢复绝缘。 4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比? (1)一固体电介质加上直流电压U,如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。电流从大到小随时间衰减,最终稳定于某一数值,此现象称为“吸收现象”。如图1-1b所示。 图1-1 直流电压下流过电介质的电流

南京理工大学高电压技术考试题

理工大学标准答案纸 课程名称:高电压技术专业、班级:电气工程及其自动化(本科) 一、填空(10分) 1、在极不均匀电场中,间隙完全被击穿之前,电极附近会发生电晕,产生暗蓝色的晕光。 2、冲击电压分为雷电冲击电压和操作冲击电压。 3、固体电介质的击穿有电击穿、热击穿和电化学击穿等形式。 4、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区,其工频耐压水平将下降。 5、在线路防雷设计时,110KV输电线路的保护角一般取 20o。 6、累暴日是指一年中有雷暴的天数。 7、电压直角波经过串联电容后,波形将发生变化,变成指数波。 二、选择(10分) 1.解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( B )。 A.汤逊理论B.流注理论 C.巴申定律D.小桥理论 2.若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升,可判断是( C )。 A.电化学击穿B.热击穿 C.电击穿D.各类击穿都有 3.下列试验中,属于破坏性试验的是( B )。 A.绝缘电阻试验B.冲击耐压试验 C.直流耐压试验D.局部放电试验 4.输电线路的波阻抗的大小与线路的长度( C )。 A.成正比B.成反比 C.无关D.不确定 5.下列不属于输电线路防雷措施的是( C )。 A.架设避雷线B.架设耦合地线 C.加设浪涌吸收器D.装设自动重合闸 三、名词解释(15分) 1、自持放电和非自持放电 答:必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。 2、介质损失角正切 I c I C U C I I R I

答:电流与电压的夹角 是功率因数角,令功率因数角的余角为δ , 显然R I 是I 中的有功分量,其越大,说明介质损耗越大,因此δ角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把δ角定义为介质损耗角。RC C U R U I I tg C R 1/ 3、吸收比和极化指数 答:加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。 加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。 4、反击和绕击 答:雷击线路杆塔顶部时,由于塔顶电位与导线电位相差很大,可能引起绝缘子串的闪络,即发生反击。 雷电绕过避雷线击于导线,直接在导线上引起过电压,称为绕击。 5、保护角 答:保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。 四、简答:(45分) 1、简述汤逊理论和流注理论的异同点,并说明各自的适用围。 答:汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。 前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下;后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。 不同点: (1)放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论,气体放电应在整个间隙中均匀连续地发 展。 (2)放电时间 根据流注理论,二次电子崩的起始电子由光电离形成,而光子的速度远比电子的大,二次电子崩又是在加强了的电场中,所以流注发展更迅速,击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。 (3)阴极材料的影响 根据流注理论,大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的,而是靠空间光电离产生电子维持的,故阴极材料对气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论,阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实验表明,低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。 2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。 答:当两电极间的电压逐渐升高时,放电总是发生在沿固体介质的表面上,此时的沿面闪络电压已比纯空 气间隙的击穿电压低很多,其原因是原先的均匀电场发生了畸变。产生这种情况的原因有: (1)固体介质表面不是绝对光滑,存在一定的粗糙程度,这使得表面电场分布发生畸变。 (2)固体介质表面电阻不可能完全均匀,各处表面电阻不相同。 (3)固体介质与空气有接触的情况。 (4)固体介质与电极有接触的状况。 3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别? 答:固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似,是以考虑在固体电介质 中发生碰撞电离为基础的,不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。电击穿的特点是:电压作用时间短,击穿电压高,击穿电压与环境温度无关,与电场均匀程度有密切关系,与电压作用时间关系很小。 电介质的热击穿是由介质部的热不平衡过程所造成的。热击穿的特点是:击穿电压随环境温度的升高

开关电源常见尖峰的产生原因和抑制方法

开关电源的尖峰干扰及其抑制 2 滤波电路 为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。 2.1电源进线端滤波器 在电源进线端通常采用如图1所示电路。该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。 图中各元器件的作用: (1)L1L2C1用于滤除差模干扰信号。 L1L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。电感量几毫亨至几十毫亨。C1为电源跨接电容,又称X 电容。用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。电容量取0.22μF~0.47μF。 (2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。 L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。 C2,C3为旁路电容,又称Y电容。电容量要求2200pF左右。电容量过大,影响设备的绝缘性能。 在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。其等效电路如图3所示。 由等效电路知:

表明,对共模信号Ug而言,共模电感呈现很大的阻抗。 2.2输出端滤波器 输出端滤波器大都采用LC滤波电路。其元件选择一般资料中均有。为进一步降低纹波,需加入二次LC滤波电路。LC滤波电路中L值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。 如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。 导线长度l,线径d与其电感量的关系为: L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2) 3二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制 图3共模电感等效电路 以单端反激电源为例(见图4) Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,VD1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,VD1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。

最新高电压工程第二版答案,林福昌

1 高电压工程第二版答案1到11章25 2 ----------------------------------------------------------------3 ---------------- 4 1-1答:汤逊理论的核心是:①电离的主要因素是空;1-2答:自持放电的5 条件是式(1-9),物理意义;1-3答:均匀场放电特点:再均匀电场中,气体间6 隙;1-4答:由大到小的排列顺序为:板—板,负极性棒;1-5答:冲击特点见7 P23:①当冲击电压很低时;1-6答:伏秒特性的绘制方法见P24,其意义在于;8 1-7答:(1)工频电压作用下的特点:见P19—;1-8答:影 9 10 11 1-1答:汤逊理论的核心是:①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子12 碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低,Pd 13 值较小的条件下的放电基础上建立起来的,因此这一理论可以较好地解释低气14 压,短间隙中的放电现象,对于高气压,长间隙的放电现象无法解释(四个方15 面大家可以看课本P9)。流注理论认为:。。。(P11最下面),该理论适用于高气16 压长间隙的放电现象的解释。 17 18 1-2答:自持放电的条件是式(1-9),物理意义为:当一个电子从阴极发出19 向阳及运动的过程中,发生碰撞电离,产生正离子,在正离子到达阳极后,碰20 撞阴极再次产生电子,只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩,21 进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 22

23 1-3答:均匀场放电特点:再均匀电场中,气体间隙内的流注一旦形成,放24 电将达到自持的成都,间隙就被击穿;极不均匀场放电特点:P13下侧。 25 26 1-4答:由大到小的排列顺序为:板—板,负极性棒—板,棒--棒,正极性27 棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场,因此其击穿电压最高,其余三个的28 原因见P20图1-20以及上面的解析。 29 30 1-5答:冲击特点见P23:①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。 31 ③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿 32 特性,但是工程上为方便起见,通常用平均伏秒特性或者50%伏秒特性来表示33 气体间隙的冲击穿特性。 34 35 1-6答:伏秒特性的绘制方法见P24,其意义在于(P23最下面)并且通过36 伏秒特性,可以进一步对保护间隙进行改进设计,从而更好地保护电气设备的37 绝缘。 38 39 1-7答:(1)工频电压作用下的特点:见P19—P20,包括均匀场,稍不均40 匀场,极不均匀场的放电特点。(2)雷电冲击电压作用下的特点:同1-5题。(3)41 操作冲击电压作用下的特点:P25第二段:研究表明。。。。正极性操作冲击电压42 击穿电压较负极性下要低得多。 43

高电压试验试题

第一章交流高电压试验设备 1.何为高压试验变压器?高压试验变压器的作用。试验变压器相对电力变压器有哪些主要区别? 2.已知试品的电容量和试验电压,如何正确选择工频试验变压器的电压和容量? 3.什么是全绝缘变压器?什么是半绝缘变压器?它们的特点各是什么? 4.串级高压试验变压器的基本原理。 5.自耦式串接试验变压器(单套管)的原理。 6.什么情况下选择串级试验变压器?它的主要特点有哪些? 7.“清华大学编”教材P13,图1-15为2250kV A,2250kV三级串级试验变压器,每台变压器的额 定电压为750kV,试标出各级高压套管的对地电位,以及各均压环的对地电位。 8.为什么串级试验变压器的短路电抗比单台试变的短路电抗大许多? 9.串级试验变压器的优缺点。 10.短路电抗大的危害有哪些?试验变压器的短路电抗及降低短路电抗的方法。 11.目前常用的调压方式有哪几种?它们各有什么特点? 12.移圈式调压器的工作原理。 13.用铜球测量试验变压器的输出电压时为什么要制订校正曲线?如何制定? 14.进行工频高压试验对试验电压的波形有何要求?分析波形畸变的原因?可以采取哪些措施改善 波形? 15.什么叫容升效应?它会给输出电压的测量带来什么后果? 16.阐述工频试验接线图中R1、R2的作用及选择原则。 17.试验变压器试品闪络引起的恢复过电压的形成条件及防止措施。 18.叙述工频高压串联谐振装置的工作原理。 19.试画一完整的工频试验接线图(包括测量和保护),并分析试变保护电阻R对输出电压的影响。 20.试验变压器的工作接线,分析保护电阻的作用。 第二章直流高电压试验设备 1.高压直流设备中半波整流及全波整流的原理。 2.高压直流设备的基本参数及计算方法。 3.高压硅堆的主要技术参数。 4.整流回路的δU,δUa,△U,S的计算。 5.直流高压串级发生器的工作原理(主要计算:δU,△U及S)。 6.直流高压串级发生器减小脉振的方法。 7.半波整流电路,倍压整流电路和直流高压串级发生器的δU与△U如何计算? 8.倍压电路中,C2为什么能充电到2Um(无负荷时)?电路中各点的电位是如何变化的? 9.直流高压装置中的保护电阻R起什么作用?如何选择?它与工频高压试验中的R相比有何异 同?

高电压测试技术

高电压测试技术-高电压测试技术 高电压测试技术-正文 研究各种高电压和大电流的产生、测量、试验及应用的一门工程技术。是高电压技术的重要组成部分。高电压测试技术主要用于电力设备绝缘试验、开关设备断流试验、电力系统过电压测试以及各种类型放电现象的试验研究等。除传统的应用领域外,它还广泛应用于机加工、纺织、印刷、除尘、勘探、医疗等各种行业,并已成为激光、高能粒子、热核聚变等高技术领域中不可缺少的一种技术手段。 高电压试验和应用的种类很多,需要应用各种不同的稳态或暂态的高电压和大电流。常用的稳态高电压有工频交流电压和直流电压,用作试验电压或工作电压。常用的暂态高电压和大电流有冲击电压和冲击电流以及工频振荡电流等。前者模拟雷电过电压或操作过电压,后两者分别模拟雷电流及短路电流。此外,还有一些特殊的方波电压、方波电流、强流脉冲以及纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。 高电压发生装置产生上述高电压和大电流的设备通常采用交流 高压试验变压器、直流高压发生器、冲击电压发生器、冲击电流发生器、合成振荡回路等。这些设备都是以试验变压器和高压电容器为主体,以不同接线所构成。试验变压器可产生工频交流高电压,也可用作其他设备的交流高压电源。高压电容器与硅堆等组成的各种整流回路,可产生直流高电压,也可用作其他设备的直流高压电源。多台高压电容器并联充电、串联放电的Marx回路可产生很高的冲击电压。多台高压电容器并联,通过低阻抗放电可产生很大的冲击电流;若通过电感线圈放电,则可产生衰减振荡的电流或电压,并可用以构成振荡回路等。除上述常规设备外,还可由这些设备改装或组合,用以产生陡波冲击电压、交流叠加冲击波电压等;也可利用高压电容器等基本部件构成各种各样的特殊设备,例如电容电感链型回路或同轴型形成线,它们都可产生很高的方波电压或很大的方波电流等。

开关磁阻电机功率变换器IGBT关断电压尖峰的分析与抑制

第1期2012年2月机电元件 ELECTROMECHANICAL COMPONENTS Vol.32No.1Feb.2012 收稿日期:2011-11-26 试验与检测 开关磁阻电机功率变换器IGBT 关断电压尖峰的分析与抑制 丁小刚,程晶晶 (中国矿业大学信电学院,江苏徐州,221008) 摘要:本文针对开关磁阻电机(SRM )功率变换器中的IGBT 在关断时出现的尖峰电压进行了分析,就如何抑制IGBT 关断尖峰电压提出了解决方法,并分别从减小主电路杂散电感和减小IGBT 关断时电流的变化率两个方面出发,在结构上使用多组电解电容和叠层母排,以便减小换流回路,从而减小杂散电感。在驱动方面使用有源嵌位技术,减小IGBT 关断时的电流变化率。 关键词:开关磁阻;功率变换器;尖峰电压;有源嵌位Doi :10.3969/j.issn.1000-6133.2012.01.0010中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1000-6133(2012)01-0036-05 Analysis and suppressing of IGBT turn -off voltage spike of power converter DING Xiao -gang ,CHENG Jing -jing (School of Information and Electrical Engineering of CUMT ,Xuzhou Jiangsu 221008) Abstract :This paper analyses IGBT turn -off spike voltage of power converter ,and points out a resolution to suppress IGBT turn -off voltage spike.The paper ,based on reducing stray inductance of main circuit and the rate of change of the collector current at IGBT turn -off voltage spike ,discusses using multiple sets of electrolytic ca-pacitors and laminated bus bar in the structure in order to reduce the commutation circuit and the stray inductance of the main circuit ,and uses the active clamp technique in the driver circuit to reduce the rate of change of the col-lector current. Keywords :switched reluctance ;power converter ;spike voltage ;active clamp 1引言 开关磁阻电机调速系统(SRM )因结构简单、坚固,以及电力电子技术和控制技术的大力发展得 到了迅速发展。功率变换器是开关磁阻电机调速系统的关键部分,在大功率功率变换器中,IGBT 安全稳定的工作对整个系统起着极其重要的作用。由于IGBT 关断的时候电流变化率很大,会因为主电

电一高电压工程基础往年试卷答案

高电压 一、填空题(每空1分,共40分) 1.气体放电与气体压强及气隙长度的乘积pd 有关,pd 值较小时气体放电现象可用__汤逊理论_____进行解释;pd 值较大时,一般用__流注理论___进行解释。 2.按照外界能量来源的不同,游离可分为碰撞游离、___光游离____、热游离和表面游离等不同形式。 3.SF6气体具有较高的电气强度的主要原因之一是____强电负_______性。 4.在极不均匀电场中,空气湿度的增加会____提高____空气间隙击穿电压。 5.电晕放电一般发生在曲率半径较____小___的电极表面附近。 6.通常用____等值附盐密度_____来表征绝缘子表面的污秽度。 7.形成表面污闪的必要条件是___局部放电____的产生,流过污秽表面的____泄漏电流____足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 8.对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是__改善(电极附近的)电场分布_____。 9.当绝缘油干净时,改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压__提高______。 10.电介质的绝缘电阻随温度上升而____降低______。 11.变压器油做工频耐压试验时的加压时间通常为__1min_______。 12.测量微小的局部放电的方法是__电脉冲法(电测法)___。 13静电电压表中屏蔽电极的作用是消除___边缘效应______影响。 14.用平衡电桥法测量试品的tg δ时,若试品一极接地,则只能采用__反____接法,调节元件将处在_____高______电位。 15.工频耐压试验时,当试品的电容为C (u F),试验电压为U (kV),则工频试验变压器的 容量S (kV ·A)应不小于___2310CU ω-?____。 16.对变压器绕组做雷电冲击试验,除了要做全波试验,一般还要做___雷电阶段波___试验。 17.己知单位长度导线的电容和电感分别为C 。和Lo ,则波在导线上的传播速度 _____ 18.电力架空线路上雷电行波的传输速度为___3?108m/s______。 19.电力电缆上雷电行波的传播速度为___1.5?108m/s ________。 20.行波经过并联电容或串联电感后能____降低______(抬高、降低)波的陡度。 21.交压器绕组间过电压的传递含两个分量,即__静电分量_和_电磁耦合分量_____。 22.接地装置的冲击系数α =__Ri/R____,当火花效应大于电感效应时,α 将__>1_____。 23.雷击塔次数与雷击线路次数的比值称为__击杆率_______。 24.当导线受到雷击出现冲击电晕以后,它与其它导线间的耦合系数将____增大_____。 25.避雷针的保护范围是指具有___0.1%____左右____雷击____概率的空间范围。 26.发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外,主要取决于_接地网的面积。 27·电气设备的基本冲击绝缘水平(BIL)与避雷器残压Ur 的关系为__BIL=(1.25~1.4)Ur__。 28.我国35-220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器_____5_____kA 下的残压作为绝缘配合的设计依据。 29.设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pf ,则当切除该空载变压器时,设 在电压为100kV 、电流为10A 时切断,则变压器上可能承受的最高电压为__141.4kV_______。 30.导致非线性谐振的原因是铁芯电感的____饱和______性。

IGBT关断尖峰电压抑制方法的研究

驱动与吸收电路对IG B T 失效的影响 李宝成3 摘 要 文章分析了驱动和吸收电路对功率器件IG B T 开关过程的影响及其失效 原因,提出了应采取的措施。 关键词 IG B T 驱动 吸收中图分类号 TM133 文献标识码 A 文章编号 1004—6429(2002)02— 57—02 功率半导体器件是电能转换的关键器件,而IG B T 又是功 率器件中目前发展最快且很有发展前途的一种混合器件,由于其具有开关速度快、驱动功率小、电流容量大、电压等级高且价格低等优点,使其应用范围越来越广泛,特别在开关电源、逆变焊机、U PS 、变频调速器等领域中更是大量应用。 在功率较大的电力电子设备中,主电路的形式一般均采用桥式电路,而在桥式电路中,功率器件IG B T 的驱动及吸收电路对其能否正常可靠使用起着至关重要的作用。驱动及吸收 电路的参数设计合理,可以大大延长IG B T 的使用寿命,提高设备的可靠性。否则,将会使IG B T 经常失效,甚至无法工作。 一、驱动及吸收电路对IG B T 开关过程的影响 笔者在进行开关电源设计时,使用了如图1所示的主电路。 1.不同参数对驱动波形的影响 图1 主电路 Influencing F actors of the Porosity in Welding of Chrome -Nickel Austenic Stainless Steel Zhang Xinbao ,et al. ABSTRACT :This paper expounds the regulations of the influence of the moisture ,crystallizing mode of weld joint ,droplet transfer ,nonmetallic inclusion and other factors in the welding agent of Chrome -Nickel Austenic stainless steel welding rod. KE Y WOR DS :Chrome -Nickel Austenic stainless steel porosity influencing factor 3 工程师,太原市公共交通总公司汽车一公司,030012太原 收稿日期:2002-01-28 ? 75?山西科技2002年第2期□实用技术 SY J S

高电压工程第二版答案-林福昌讲解学习

高电压工程第二版答案1到11章25 -------------------------------------------------------------------------------- 1-1答:汤逊理论的核心是:①电离的主要因素是空;1-2答:自持放电的条件是式(1-9),物理意义;1-3答:均匀场放电特点:再均匀电场中,气体间隙;1-4答:由大到小的排列顺序为:板—板,负极性棒;1-5答:冲击特点见P23:①当冲击电压很低时;1-6答:伏秒特性的绘制方法见P24,其意义在于;1-7答:(1)工频电压作用下的特点:见P19—;1-8答:影 1-1答:汤逊理论的核心是:①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低,Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的,因此这一理论可以较好地解释低气压,短间隙中的放电现象,对于高气压,长间隙的放电现象无法解释(四个方面大家可以看课本P9)。流注理论认为:。。。(P11最下面),该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。 1-2答:自持放电的条件是式(1-9),物理意义为:当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中,发生碰撞电离,产生正离子,在正离子到达阳极后,碰撞阴极再次产生电子,只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩,进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 1-3答:均匀场放电特点:再均匀电场中,气体间隙内的流注一旦形成,放电将达到自持的成都,间隙就被击穿;极不均匀场放电特点:P13下侧。 1-4答:由大到小的排列顺序为:板—板,负极性棒—板,棒--棒,正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场,因此其击穿电压最高,其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。 1-5答:冲击特点见P23:①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性,但是工程上为方便起见,通常用平均伏秒特性或者50%伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。 1-6答:伏秒特性的绘制方法见P24,其意义在于(P23最下面)并且通过伏秒特性,可以进一步对保护间隙进行改进设计,从而更好地保护电气设备的绝缘。 1-7答:(1)工频电压作用下的特点:见P19—P20,包括均匀场,稍不均匀场,极不均匀场的放电特点。(2)雷电冲击电压作用下的特点:同1-5题。(3)操作冲击电压作用下的特点:P25第二段:研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。 1-8答:影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布,施加电压的波形,气体的种类和状态等. 1-9答:提高间隙击穿电压的措施:一,改善电场的分布:①②③二,削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。

习题和解答_高电压技术

第五章 绝缘的高压试验 一、选择题 1)用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度? A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B 结构和使用条件必须符合IE C 的规定 C 需进行气压和温度的校正 D 应去除灰尘和纤维的影响 2)交流峰值电压表的类型有: A 电容电流整流测量电压峰值 B 整流的充电电压测量电压峰值 C 有源数字式峰值电压表 D 无源数字式峰值电压表 3)关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是: A 对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±3%范围内 B 对直流电压的测量,一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应 不超过±4% C 测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±8%的纹波幅值 D 测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±2%的直流电压平均值。 4)构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1,负荷电容C2,波头电阻R1和波 尾电阻R2,为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压,应使 ______。 A .C1>>C2、R1>>R2 B .C1>>C2、R1<<R2 C .C1<<C2、R1>>R2 D .C1<<C2、R1<<R2 5)用球隙测量交直流电压时,关于串接保护电阻的说法,下面哪些是对的? A 球隙必须串有很大阻值的保护电阻 B 串接电阻越大越好 C 一般规定串联的电阻不超过500Ω D 冲击放电时间很短,不需要保护球面。 6)电容分压器的低压臂的合理结构是______。 A 低压臂电容的内电感必须很小 B 应该用同轴插头,插入低压臂的屏蔽箱 C 电缆输入端应尽可能靠近电容C 2的两极。 D abc 环路线应该比较长 7)标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是: A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5%范围内 B 当截断时间s T s c μμ25.0<≤时,测量冲击截波的总不确定度在±5%范围内 C 当截断时间s T c μ2≥时,测量冲击电压截波的总不确定度在±4%范围内 D 测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15%范围内 8)光电测量系统有哪几种调制方式: A 幅度-光强度调制(AM -IM ) B 调频-光强度调制(FM -IM ) C 数字脉冲调制 D 利用光电效应

高电压技术第5章习题答案.doc

第五章电气绝缘高电压试验 5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么? 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种? 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 5-5 35kV电力变压器,在大气条件为时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大?球隙距离为多少?5-6工频高压试验需要注意的问题? 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种? 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种?

5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 答:(1)直流下没有电容电流,要求电源容量很小,加上可么用串级的方法产生高压直流,所以试验设备可以做得比较轻巧,适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品,如果做交流耐压试验,需要较大容量的试验设备,在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时,只需供给绝缘泄漏电流(最高只达毫安级),试验设备可以做得体积小而且比较轻便,适合现场预防性试验的要求。 (2)在试验时可以同时测量泄漏电流,由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮,提供有关绝缘状态的补充信息。 (3)直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘,因而没有电容电流在半导体防晕层上造成的电压降,故端部绝缘上分到的电压较高,有利于发现该处绝缘缺陷。 (4)在直流高压下,局部放电较弱,不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质,在某种程度上带有非破坏性试验的性质。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么? 答:由于直流下绝缘的介质损耗很小,局部放电的发展也远比交流下微弱,所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点,直流耐压试验所用的电压往往更高些,并主要根据运行经验来确定,一般为额定电压的2倍以上,且是逐级升压,一旦发现异常现象,可及时停止试验,进行处理。直流耐压试验的时间可以比交流耐压试验长一些,所以发电机试验时是以每级0.5倍额定电压分阶段升高,每阶段停留1min,读取泄漏电流值。电缆试验时,在试验电压下持续5min,以观察并读取泄漏电流值。 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种? 答:用测量球隙或峰值电压表测量交流电压的峰值,用静电电压表测量交流电压的有效值(峰值电压表和静电电压表还常与分压器配合使用以扩大仪表的量程),为了观察被测电压的波形,也可从分压器低压侧将输出的被测信号送至示波器显示波形。 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 答:试验变压器的电压必须从零调节到指定值,同时还应注意: (1) 电压应该平滑地调节,在有滑动触头的调压器中,不应该发生火花; (2) 调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压,电压具有正弦波形且没有畸变; (3) 调压器的容量应不小于试验变压器的容量。 5-5 35kV 电力变压器,在大气条件为5 1.0510Pa,t 27P =?=℃时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大?球隙距离为多少? 解:根据《规程》,35kV 电力变压器的试验电压为 8585%72(kV)s U =?= 因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响,所以保护球隙的实际放电电压应为 0(1.05~1.15)s U U = 若取0 1.05 1.0572106.9(kV,s U U ==?=最大值),也就是说,球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值)。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的,所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0,即 027327106.9105.7(kV,0.2891050 U +=?=?最大值), 查球隙的工频放电电压表,若选取球极直径为10cm,则球隙距离为4cm 时,在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值)。而在试验大气状态下的放电电压 '00.2891050105106.2(kV 300U ?= ?=,最大值) 5-6工频高压试验需要注意的问题? 答:在电气设备的工频高压试验中,除了按照有关标准规定认真制定试验方案外,还须注意下列问题: (1) 防止工频高压试验中可能出现的过电压; (2) 试验电压的波形畸变与改善措施。 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 答:由一组高压大电容量的电容器,先通过直流高压并联充电,充电时间为几十秒到几分;然后通过触发球隙的击穿,并联地对试品放电,从而在试品上流过冲击大电

相关文档
最新文档