雷电冲击电压测量技术

1 机械制造时代

　　用测量球隙测量雷电冲击电压的原理如图1，根据球隙距离与施加电压的关系表，由球隙距离推祘雷电冲击电压[1]。

图1 测量球隙测量雷电冲击电压的原理

   雷电冲击电压测量标准为GB311 6-1983 <高电压试验技术>，其要求如图2。

 图2 测量雷电冲击电压的标准及标准测量球隙

 　　雷电冲击电压测量实际操作表如图3。

 图3 雷电冲击电压测量实际操作表

2 电气化与自动化时代

　　电气化与自动化时代的电子管和示波管的问世，高压示波管的示波器能用于测量雷电冲击电压；其原理：正负双线高压脉冲示波器在使用过程中,需将被测波形拍摄下来加以分析。为了方便用户,使测量参数能与波形一起拍摄在同一张底片上,我们在SSBG-8901型 双线高压脉冲示波器上增加了数码显示功能,从而把扫描时基、衰减倍率、峰值电压及冲击次数等分别在上下二个特征参数显示窗上显示出来,如图4所示。用相机拍摄雷电冲击电压波形，如图5所示。

图4 高压示波管的示波器原理

 图5 用相机拍摄雷电冲击电压波形

3 电子信息化时代

　　在电子信息化时代，各种摸拟和数字示波器的提供了，雷电冲击电压测量的条件；由于示波器在高电压下，常损坏；甚至不能工作。在高电压工程技术和电子技术人员共同努力下，解决了这一难题，使各种示波器广泛应用于高电压试验。雷电冲击电压测量如图6，其结果如图7。

 图6 雷电冲击电压测量现场

图7 雷电冲击电压测量结果

4 实体物理与虚拟网络融合的时代

4.1)实体物理与虚拟网络融合的原理

　　在实体物理与虚拟网络融合的时代，雷电冲击电压智能测量；实体物理如图8，虚拟网络图形设计如图9。

 图8 实体物理

 图9 虚拟网络图形设计

4.2)实体物理与虚拟网络融合的最新成果

1)雷电冲击电压测控一体化

　　雷电冲击电压测控一体化仪及试验现场如图10-11。

图11 雷电冲击电压测控一体化仪试验现场

1) 雷电冲击数字测量系统

　　雷电冲击数字测量系统是以软件为中心，进行实体物理与虚拟网络相结合的系统设计，其系统的整体架构見图12。

图12 雷电冲击数字测量系统的整体架构

　　雷电冲击数字测量系统基本配置：高速数字化(NI PCI-5122) 、100倍的衰减器和IPC(工业控制用计算机) ；雷电冲击数字测量系统基本功能：雷电冲击采集、试验数据处理、波形分析处理和报告生成；Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) 是一种用图标替代文本创建应用程序的图形化编程语言；Lab VIEW采用数据流编程方式。

1)雷电冲击数字测量系统基本功能

　　雷电冲击数字测量系统基本功能：雷电冲击采集、试验数据处理、波形分析处理、报告生成和远程测量。

5 结论

　　雷电冲击电压测量技术的发展与电子技术、IT和虚拟网络的发展密切相关；上述技术在高电压试验室应用，关健在于弱电仪器，能在高电压大电流下正常工作。

参考文献：

[1]GB311 6-1983 <高电压试验技术 第五部分 测量球隙  国家标准局 1983—I 2—26发布 1985—10—01实施 。

作者：王彦金

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