100kV单级冲击电压发生器的研制

张焕强，张晓虹，唐力则，黄树强，黄培新

(1.广东电网公司潮州供电局，潮州521000;2.哈尔滨理工大学电介质工程及应用省部共建教育部重点实验室，哈尔滨150040)

在电力系统中，许多高压电器都受到冲击电压的影响，如电缆附件中用于改善接头和终端电场分布的非线性电介质［1－2］。冲击电压发生器用于模拟高压设备需承受的雷电过电压和操作过电压［3－4］。在进行冲击击穿测试时，被测试样处于冲击发生器与测量电流的电子测量设备之间，隔离了试验区的高压侧与低压侧，以防止设备损坏。冲击电压试验系统是研究纳米复合材料脉冲击穿性能的前提［5－10］。但是，多级超高压冲击电压发生器的放电电压在1 000 kV以上，而纳米复合材料击穿电压只有几十千伏。同时，进行局部放电的小型脉冲电压发生器的放电电压最高只有几千伏，达不到试样击穿电压等级。为满足复合材料薄膜试样冲击电压击穿试验的要求，本文研制了100 kV低储能单级标准雷电波冲击电压发生器。

1 基本原理

标准单级冲击电压发生器的电路如图1所示［11］。高压直流电源向储能电容C1充电。待充电结束后，触发火花开关G。电阻与电容之间的参数决定了输出端的波形。为保证输出波形不受到试样电容的影响，通常选用电容值较大的负载。纳米复合材料试样的电容值约为10～20 pF，本文选用容量为1 000 pF电容分压器作为负载C2，保证了试样对输出波形的影响可忽略不计［12－14］。

图1 标准单级冲击电压发生器电路图