衝擊電壓發生器

一種模仿雷電及操作過電壓等衝擊電壓的電源裝置。主要用於絕緣衝擊耐壓及介質衝擊擊穿、放電等試驗中（見圖）。絕緣試驗用衝擊電壓的標準波形按照《高電壓試驗技術》國際標準和國家標準規定：

雷電衝擊波

操作衝擊波

衝擊電壓發生器通常都採用Marx迴路，如圖1所示。圖中C為級電容,它們由充電電阻R並聯起來，通過整流迴路充電到V。此時，因保護電阻r一般比R 約大10倍，它不僅保護了整流設備，而且還能保證各級電容充電比較均勻。在第1級中為點火球隙，由點火脈衝起動；其他各級中g為中間球隙，它們調整在起動后逐個動作。這些球隙在迴路中起控制開關的作用，當它們都動作后，所有級電容C就通過各級的波頭電阻串聯起來，並向負荷電容充電。此時，串聯后的總電容為，總電壓為nV。n為發生器迴路的級數。由於較小，很快就充滿電，隨後它將與級電容C一起通過各級的波尾電阻 放電。這樣，在負荷電容上就形成一很高電壓的短暫脈衝波形的衝擊電壓。在此短暫的期間內，因充電電阻 R遠大於和,因而它們起著各級之間隔離電阻的作用。衝擊電壓發生器利用多級電容器並聯充電、串聯放電來產生所需的電壓，其波形可由改變和的阻值進行調整, 幅值由充電電壓V來調節，極性可通過倒換硅堆D兩極來改變。

衝擊電壓發生器動作時的等值電路如圖2所示。圖中為主電容，又稱衝擊電容，它相當於各級串聯后的總電容，即;為負荷電容，即，它包括調波電容、試品電容、測量設備（分壓器）電容及聯線等寄生電容;G代表控制放電的球隙;和分別為波頭電阻和波尾電阻，它們相當於各級和的總和，即，；為充電電壓，它相當於各級串聯后的總電壓，即；為輸出電壓，即所需的衝擊電壓。此等值電路相當於單級衝擊電壓發生器的電路。根據電路分析，輸出電壓為一雙指數函數

參考此分析解，並根據實際經驗，衝擊電壓波形參數可按下式作近似估計：波前時間半峰值時間

衝擊電壓發生器輸出電壓幅值與充電電壓пV之比稱作發生器的效率η，即對雷電衝擊波，η一般約80％；對操作衝擊波，η有時僅60％。衝擊電壓波形參數、及發生器效率η與迴路結構和參數有關，均需通過實際調試進行調整和確定。對於電力變壓器等帶有繞組的電力設備，通常還要求做雷電衝擊截波試驗。衝擊電壓發生器外接一截斷間隙即可產生衝擊截波。標準雷電截波是標準雷電衝擊波經過截斷的波形。衝擊電壓發生器是高電壓試驗室的基本試驗設備之一。目前中國已建的衝擊電壓發生器最高額定電壓為7.5MV，有的國家個別的高達10MV。應用電壓衝擊模擬器系列產品滿足以下產品、行業測試需求： 1.測試元器件、插座、插頭、電纜和許多其它器件的耐壓能力 2.測試音頻、視頻及類似電子裝置的安全性3.測試保護繼電器的瞬間過壓能力4.其他