电气绝缘系统重复脉冲产生的电应力

《电气绝缘系统 重复脉冲产生的电应力(第1部分): 电老化评定的通用方法(GB/T 22566.1-2008/IEC 62068-1:2003)》由中国标准出版社出版。2100433B

给一套并联脉冲电容充电并以相同方式给测试物体放电（比如分流器或高容量电容熔丝放电），产生的雷电脉冲电流峰值可高达200000A，波形到达峰值的时间为8μs，在波尾到达50%值的时间为20μs。下图表示其实际连接方式以及电容通过测试对象放电的等效电路。

在一些特殊测试中，将脉冲电流在波形的合适点处施加到工频电压上，电路如下图2所示。触发间隙TG安排在50Hz波形的选择点上进行触发。利用在合适的无并联电感上的电压降来测量脉冲电流和功率电流。工频电压可以通过电压互感器（PT）进行测量，而阻性电压分压器用在脉冲发生器侧二极管VD的匕方来测量充电电压。容性分压器通过测试件的连接来测量脉冲电压。电容器充电电压的范围在100～200kV。

在没有激励条件下产生脉冲波的电路。矩形脉冲可以用晶体管、场效应管作开关，用电容器或电感器作惰性元件构成的自激多谐振荡器产生。电路型式有集电极一基极耦合、射极耦合多谐振荡器等。以脉冲变压器作反馈元件的间歇振荡器可产生占空比很小的窄脉冲。采用负阻器件，如隧道二极管、单结晶体管、可控硅开关管等也可构成自激多谐振荡电路。随着集成电路的发展，这类分立元件的电路由于设计调整比较麻烦，已经较少采用了。

采用集成逻辑门和RC充放电电路构成的自激多谐振荡器，电路比较简单。图3（a）和（b）所示的为由两个非门及电容器组成的正反馈电路构成的对称式和不对称式多谐振荡器电路，其振荡频率由RC决定。在对振荡频率稳定度指标要求较高的场合，可将石英晶体与上述电路中的耦合电容串联，组成石英晶体多谐振荡器。电路的振荡频率等于石英晶体的谐振频率。带有RC延时环节的环型振荡器电路如图3（c）所示，其振荡频率也与RC有关。如用电位器代替图中的电阻R，则可构成频率范围可调的矩形波发生器。

矩形脉冲也可由运算放大器、施密特触发器或555定时器等集成电路构成的多谐振荡器产生。

3. 脉冲波形变换

通过系统使给定的输入信号波形变换为特定的输出波形的过程。包括线性变换和非线性变换两大类。

脉冲波形的非线性变换电路是对输入信号进行限幅、钳位、整形、分频等各种处理的电路。最简单的非线性变换电路有采用二极管、三极管等开关元件实现的限幅器和钳位电路。前者是对脉冲信号的幅度进行切割，将幅度高于或低于某一电平的部分波形“切除”。后者是将脉冲信号的某个电平固定到指定值上，而波形不变，使信号保持一固定的直流电平。

常见的线性变换电路有由电阻R和电容C组成的微分电路和积分电路。如果将方波信号加到微分电路的输入端，则可将脉冲电压的跳变沿取出，得到如图1（c）所示的尖顶波。这种脉冲可用作电路的触发脉冲。如果将方波信号加到积分电路的输入端，则可得到三角波。

水电站的重复容量是指在丰水季节水量多才投入运行的那部分容量，它在水、火混合系统中起增发季节电能减少火电燃料消耗的作用。水电站调节性能越差，弃水量就越大，弃水历时就越长，因而就越有条件装没重复容量。特别是径流式电站的装机容量在很大程度上是由设置重复容量的合理性来决定的。

由于电力系统供电紧张状态是经常的现象。当前能源短缺已成为国民经济发展的制约因素。所以水电站的重复容量不仅起到节约煤炭的作用，实际上还起了工作容量和保证电能的作用 。