冲击放电电压简介

冲击放电电压（impulse sparkover voltage），是指绝缘介质在冲击电压作用下发生击穿时的电压。

中文名称

冲击放电电压

英文名称

impulse sparkover voltage

定　　义

绝缘介质在冲击电压作用下发生击穿时的电压。

应用学科

电力（一级学科），高电压技术（二级学科）

电压冲击是一台即能做冲击电压试验，又可做雷电模拟冲击试验的试验设备。雷电冲击电压标准波形为1.2/50，是模拟雷闪放电时造的雷电放电压；操作冲击电压标准波形为250/2500或波前时间为2000~3000的衰减振荡波，是模拟开关操作或系统故障时产生的操作过电压。

仪器的高压电流的产生，能量的输出，介质的放电（空气）；高速A/D波形采集、显示、数据处理、安全保护等完全由计算机测量控制显示。体现了该公司的智能化、高技术，使用户试验十分轻松、安全、高效。是军工、科研院所、大专院校、企业和质检部门必备的仪器。

1、用球隙测量

由于球隙的伏秒特性在放电时间大于1μs时几乎是一条直线，故用球隙可测量波前时间不小于1μs，半峰值时间不小于5μs的任意冲击全波或波尾截断的截波峰值。因在冲击电压作用下球隙放电具有分散性，球隙测量的电压是球隙的50%放电电压。确定50%放电电压时，通常对球隙加10次同样的冲击电压，如有4-6次发生了放电，就认为此电压就是50%放电电压，此时根据球隙放电电压表进行大气条件校正，就得到被测的冲击电压的峰值。

2、用分压器测量系统测量

分压器测量系统包括：①从被测试品接到分压器高压端的高压引线；②分压器；③连接分压器输出端与示波器的同轴电缆；④示波器，如果只要求测量峰值，则可用峰值电压表代替示波器。

衡量分压器波形误差的标准，应用得最普遍的是方波响应时间。在分压器高压侧施加一个单位阶跃波，理想情况下，分压器低压侧输出的也应该是阶跃波，只是幅值按分压比减小。但实际上由于分压器存在各种非理想的因素，输出电压并不是阶跃波，而可能是近似按指数规律上升或衰减振荡的波形。将这个曲线乘以分压比，归算到输入端，就得到归算后的单位方波响应g(t)，再与输入的单位方波比较，它们之间形成的面积称为方波响应时间厂。厂的值越大，表示分压器的失真越大。实际上，用部分响应时间以及过冲卢这两个特性指标来衡量误差，更为恰当，如图2所示：

冲击电压分压器按其结构可分为四种类型：电阻型；电容型；并联阻容型；串联阻容型。电阻分压器高、低压臂均为电阻，但由于冲击电压的变化速度快，因而对地杂散电容的影响大，形成不可忽略的电纳分支。而且，其电纳值不是恒定的，与被测电压中各谐波频率成比例。这将使输出波形失真，分压幅值也有误差。对电阻分压器采取一定的改善措施，可应用于1000kV及以下冲击电压测量领域。

电容分压器高压臂电容器C，电容量较小，但要耐受绝大部分电压，它是电容分压器的主要部件。高压臂电容可以是集中式电容，也可以是分布式电容。低压臂电容器C：的电容量较大，而耐受电压不高，通常选用稳定性好、低损耗、寄生电感小、电容量大的电容器，如云母、空气或聚苯乙烯电容器。电容分压器也存在对地杂散电容，但由于分压器本身也是电容构成的，所以杂散电容只会引起幅值误差，而不会引起波形畸变。然而，如果考虑分压器各单元的寄生电感和各段连线的固有电感，电容分压器在冲击电压的作用下存在着一系列高频振荡回路，其中的电磁振荡将使分压器输出电压的波形发生畸变。为了阻尼各处的振荡，可对电容分压器进行改进，制造出新的阻容分压器。

并联阻容分压器在测量快速变化过程时，沿分压器各点的电压分布同电容分压器，这样就可以克服对地杂散电容对电阻分压器产生的波形畸变。在测量慢速变化过程时，沿分压器各点的电压分布同电阻分压器，避免了电容器的泄漏电阻对分压比的影响。串联阻容分压器在各级电容器旁串联电阻，可以阻尼对地电容和寄生电感引起的振荡。但串联电阻后将使分压器的响应时间增大，如果在低压臂中也按比例地串人电阻，则可以保持响应时间不变。它可以用来测量雷电冲击、操作冲击和交流电压，电压可达到兆伏级。

冲击电压击穿是冲击电压作用下的气体介质击穿现象。

冲击电压作用下的气体介质击穿现象。冲击电压可分两类：一类是雷电冲击电压，其标准波形为1.2/50，是模拟雷闪放电时造成的雷电过电压；一类是操作冲击电压，标准波形为250/2500或波前时间为2000～3000的衰减振荡波，为模拟开关操作或系统故障时产生的操作过电压(见过电压)。由于冲击击穿电压有随机分散性，一般取50％概率的数值。冲击击穿电压与试验电压极性和电极形状有关。冲击电压击穿可以发生在波前或波尾部分，视电压高低而定。电压越高，击穿时延越短。击穿电压与时延的关系曲线常称伏秒特性（见绝缘强度）。它对电力系统的绝缘配合有重要意义。同样，由于作用时间的影响，操作冲击电压下间隙击穿电压比雷电冲击电压下的低。而在一些高功率脉冲装置产生的几十纳秒脉冲电压下，间隙击穿电压则高得多。2100433B