뇌충격 고압 발생기

1. 핵심 정의와 기술 원리

천둥과 번개가 전압을 통과하는 것은 전력 시스템에서 흔히 볼 수 있는 작업 상황 중의 하나로, 그 특징은 전압 상승이 빠르고 최고치가 높으며 지속 시간이 짧아 순간적으로 설비를 뚫고 절연하여 고장을 일으킬 수 있다는 것이다.뇌충격고압발생기의 핵심정의는 전기용량에너지저장, 저항분압과 불꽃간극방전 등 기술을 통해 전력업종표준에 부합되는 뇌전충격전압파형을 생성하고 뇌전이 설비에 명중할 때의 전자기환경을 모의하여 설비의 절연내수능력을 평가하는 전용고압시험설비를 말한다.

그 기술 원리는"Marx 회로"에너지 저장 방전 메커니즘에 기초하고 있으며, 이는 현재 주류의 충격 전압 발생 방식이다: 여러 대의 고압 실리콘 더미로 구성된 정류 회로를 통해 주파수 교류 전원을 직류 고압으로 전환하고, 여러 조의 직렬 에너지 저장 용량을 병렬 충전하여 용량이 충분한 전력을 저장하도록 한다;커패시터 전압이 설정치에 도달했을 때, 제어 트리거 시스템은 각급 불꽃 간격을 순차적으로 뚫고, 직렬 커패시터는 순식간에 직렬 방전 상태로 전환되며, 웨이브 저항과 웨이브 저항의 매개변수를 일치시켜 피시품 양쪽에 1.2μs, 웨이브 50μs를 따라 상승하는 표준 뇌전 전파 또는 기타 특정 파형의 충격 전압을 형성한다.전체 과정에서 측정 시스템은 전압 파형과 피시품 응답 데이터를 동시에 수집하여 파형 분석을 통해 설비 절연에 결함이 있는지 판단한다-만약 절연이 완전하다면 파형은 안정적이고 기변이 없다;취약한 부분이 존재하면 전압이 급강하하고 파형 이상 등의 현상이 나타날 수 있다.

2. 핵심 구조와 디자인 하이라이트

뇌충격고압발생기는 모듈화등급구조를 채용하고 각 부품의 협동작업은 에네르기전환과 파형조절통제를 실현하며 핵심구성에는 5대 시스템이 포함된다.에너지 저장 충전 시스템은 고압 정류기, 흐름 제한 저항 및 다중 그룹 에너지 저장 용량으로 구성되며, 용량은 고주파 고압 폴리프로필렌 용량을 사용하여 내온성과 절연 성능이 우수하며, 단일 용량은 보통 0.1-1 μF이다;트리거 시스템은 자동과 수동 두 가지 모드로 나뉘며, 자동 트리거는 광전 트리거 기술을 사용하여 트리거 정밀도가 1μs에 달하고 간격 뚫기 동기성을 확보한다;파형 조정 시스템은 웨이브 저항 (수십~수백 유로) 을 통해 전압 상승 속도를 제어하고, 웨이브 저항 (수천~수만 유로) 은 웨이브 감쇠 시간을 결정하며, 웨이브 조정 전감과 함께 다양한 파형 전환을 실현할 수 있다;측정 시스템은 고압 분압기, 오실로스코프 및 데이터 수집 카드로 구성되며, 분압기 분압비 오차 ≤ 1%, 오실로스코프 대역폭 ≥ 1GHz로 파형 포착의 정확성을 확보한다;안전보호시스템은 고압련쇄, 과류보호, 긴급정지버튼을 배치하고 시험구역에는 적외선경계를 설치하여 인원과 설비의 안전을 보장한다.

설계 하이라이트는 세 가지 방면에서 구현된다: 첫째, 파형 정밀도가 높고, Marx 회로 매개변수 최적화와 고정밀 웨이브 조정 소자 채택을 통해 파형 매개변수 편차를 ±3% 이내로 제어하여 가혹한 시험 표준을 만족시킨다;둘째는 에너지를 제어할 수 있고, 등급별 에너지 저장 설계를 채택하여 단급 용량 전압은 50-200kV에 달하며, 급수를 증감하여 충격 전압 피크 값 (수백 kV에서 몇 MV) 을 유연하게 조정할 수 있다;셋째, 조작이 편리하다. 현대 모델은 스마트 측정 제어 시스템을 갖추고 있다. 터치스크린을 통해 파라미터 설정, 충전, 트리거 등 조작을 완성할 수 있다. 파형 데이터는 자동으로 저장하고 분석하여 조작의 난이도를 대폭 낮출 수 있다.

3. 핵심 기능과 현저한 우세

뇌충격고압발생기의 기능설계는 고압설비의 시험수요에 부합되며 핵심기능은 전문성과 실용성을 겸비한다.파형 생성 기능은 1.2/50 μs 뇌전 전파, 1.2/20 μs 단파, 250/2500 μs 조작파 등 다양한 표준 파형을 지원하며, 일부 기종은 파형 파라미터를 사용자 정의하여 서로 다른 설비의 시험 요구를 만족시킬 수 있다;에너지 조절 기능은 충전 전압과 에너지 저장 용량의 급수를 변경하여 충격 에너지의 정확한 조절을 실현하고, 저압 케이블에서 특고압 변압기에 이르는 각종 피시품에 적합하다;데이터 처리 기능은 충격 파형을 실시간으로 표시하고 피크 전압, 웨이브 헤드 시간, 웨이브 테일 시간 등 핵심 매개변수를 자동으로 계산하여 표준에 부합하는 시험 보고서를 생성할 수 있다;원격 제어 기능은 이더넷 또는 전용 소프트웨어를 통해 오프사이트 작업을 수행하여 시험자가 고압 환경에 노출되지 않도록 합니다.

전통적인 시험설비에 비해 그 우세는 매우 두드러진다: 첫째, 시험장면이 진실하고 생성된 충격파형이 자연계의 천둥번개 과전압과 고도로 일치하여 설비절연의 보이지 않는 결함을 효과적으로 드러낼 수 있다;둘째, 테스트 효율이 높고, 단일 충격 시험은 몇 초밖에 걸리지 않으며, 자동 제어 시스템과 협력하여 대량 테스트를 실현할 수 있고, 생산 품질 검사 효율을 대폭 향상시킬 수 있다;셋째, 적합범위가 넓어 모듈조합을 통해 100kV에서 10MV까지의 전압피복을 실현하여 부동한 전압등급설비의 수요를 만족시킬수 있다.넷째, 안전성이 강하고 다중안전방호메커니즘과 원격조작설계로 고압시험위험을 낮춘다.