冲击电流发生器
简述冲击电流发生器的基本原理
简述冲击电流发生器的基本原理一、引言冲击电流发生器是一种广泛应用于电力系统故障检测和维护的设备。
其基本原理是利用高压电源产生高电压脉冲，通过变压器将脉冲放大，然后通过输出线圈将脉冲注入被测设备中，从而检测设备是否存在故障。
本文将详细介绍冲击电流发生器的基本原理。
二、高压电源冲击电流发生器中的高压电源是产生脉冲信号的核心部件。
其主要由以下几个组成部分组成：1.充电单元：充电单元主要负责将直流电源产生的直流信号转换为需要的脉冲信号。
2.放电单元：放电单元主要负责将充满能量的储能元件（如电容器）释放出来，形成高能量、短时间的脉冲信号。
3.控制单元：控制单元主要负责对充电和放电过程进行控制，确保输出信号符合要求。
三、变压器变压器是将高压信号传递到输出线圈中的关键部件。
其主要由以下几个组成部分组成：1.一次侧：一次侧主要接收高压信号，并将其传递到二次侧。
2.二次侧：二次侧主要将一次侧传递过来的高压信号进行放大，并输出到输出线圈中。
3.绝缘材料：绝缘材料主要起到隔离和保护作用，防止高压信号泄漏或产生电击等危险。
四、输出线圈输出线圈是将脉冲信号注入被测设备中的关键部件。
其主要由以下几个组成部分组成：1.导体：导体是输出线圈的主要构成部分，其负责将脉冲信号传递到被测设备中。
2.绝缘材料：绝缘材料起到隔离和保护作用，防止脉冲信号泄漏或产生电击等危险。
3.形状设计：形状设计是输出线圈的重要因素之一，不同形状的线圈会对脉冲信号产生不同的影响。
五、工作原理当冲击电流发生器开始工作时，充电单元会将直流电源转换为需要的脉冲信号，并将其送入放电单元。
放电单元会将储能元件中的能量释放出来，形成高能量、短时间的脉冲信号。
这个过程由控制单元进行控制，确保输出信号符合要求。
然后，这个脉冲信号会被传递到变压器中。
变压器会将高压信号传递到输出线圈中，并将其进行放大。
最后，输出线圈将脉冲信号注入被测设备中，从而检测设备是否存在故障。
六、应用领域冲击电流发生器在电力系统故障检测和维护中有着广泛的应用。
第7章冲击电流发生器
3、非振荡波 1(R 2 L )
C
电流波形： i(t)
u
2 1
C e (t / LC ) sinh( L
2 1
t) LC
峰值时间： tm
LC
2 1
arctan h(
)
2 1
电流峰值： Im U
C e( / 2 1) arctan h( 2 1 / )
L
2 冲击电流发生器的基本原理
2 高压实验室的净空距离
净空距离是指高电压试验设备，测量装置和被试物相互之间及它们 对墙、天花板地和周围带电或不带电物体之间应有间隔距离。 净空距离的要求决定于以下三方面的原因：
安全距离:即设备或试品不应对周围物体放电（应留有裕度）； 测量准确度：即周围物体与测量装置间的距离大到足以略去它们对
坏作用和承受能力。 指数波（模拟雷电流）
标准冲击电流波形
方波（模拟操作冲击电流）
1 概述
标准冲击电流（指数）波形
Tf/Tt（波前/半峰时间） ① ±1/20μs ② ±4/10μs ③ ±8/20μs ④ ±30/80μs 波形要求： ①峰值、 Tf、Tt容许偏差＜10% ②冲击波峰值附近的过冲和振荡不应超过峰值的5%；反极性振荡＜20%
3.1 冲击电流发生器结构的基本考虑因素
回路电感组成及减小电感量措施： 电容器残余电感（选择小电感电容；多级并联） 连线电感 （连线短，减小互感） 球隙电感（缩小尺寸和火花长度） 试品电感 分流器电感
3.2 冲击电流发生器回路
(a)并联放电
(b)串联放电
3.3 冲击电流发生器主回路结构
(a)圆环式
(b)方框式
(c)母线式
环形排列（圆环式、方框式）：电容电流同时到达试品，电流大；但 不利于试品放置。
冲击电流发生器原理
冲击电流发生器原理
一种冲击电流发生器，包括电源，控制板，高压产生，波形产生，极性切换／电容放电保护，按键板与数码管显示，电流表，其特征在于：所述的电源，为四路输出，分别供给各电路；所述的控制板，是以单片机为核心；所述的高压产生，由调压器、高压变压器、整流桥组成；所述的波形产生，包括主放电电容、放电电阻和电感；所述的极性切换／电容放电保护，包括２个继电器和１个继电器；所述的按键板与数码管显示，按键板与控制板分离，数码管显示采用的数码管；所述的电流表，选用的数字电流表；电源为四路输出，分别供电给各电路；控制板分别去控制高压产生、波形产生、极性切换／电容放电保护；控制板与按键板与数码管显示、数字电流表互连。
最常采用的是以电容器为储能元件的冲击电流发生器。
如图所示，高压交流电源H.V.通过整流器D和限流电阻R后，使电容器C 较缓慢地充电到电压uc，在电容器中的储能为┩Cu娪。
火花间隙S 经触发启动后,电容器中的储能通过传输线l突然向负载F释放，产生冲击大电流I，其幅值Im 近似为，其最大的电流上升陡度为(dI/dt≈uc/L
式中L是回路电感。
为了得到尽可能大的冲击电流,要尽可能减小回路电感，通常是：①使用内部电感小的脉冲电容器；②采用多个电容器和多个火花开关并联的接线；③采用低电感传输线等。
现代的冲击
电流发生器产生的冲击电流幅值达几兆安，甚至上亿安。
冲击电流发生器原理
冲击电流发生器原理
嘿，你问冲击电流发生器原理啊？这冲击电流发生器就像个小魔法师，能变出很大的电流呢。
冲击电流发生器主要是靠储存能量然后瞬间释放来产生大电流的。
就好像你把水装在一个大桶里，然后一下子把桶里的水倒出来，那水流就会很大。
冲击电流发生器也是这样，先把能量储存起来，然后在需要的时候一下子放出来，就产生了很大的冲击电流。
它里面有一些电容器啊、电感啊这些元件。
电容器就像个小水库，能把电储存起来。
电感呢，就像个小弹簧，能在电流变化的时候产生反电动势，来控制电流的大小和变化速度。
当冲击电流发生器要工作的时候，先给电容器充电，把电储存起来。
就像给小水库蓄水一样。
等充到一定程度的时候，再通过一个开关把电容器和负载连接起来。
这时候电容器里的电就会瞬间释放出来，产生很大的电流。
而且啊，冲击电流发生器还可以通过调整一些参数来控制产生的电流大小和形状。
比如说调整电容器的容量啊、充电电压啊、开关的速度啊等等。
就像你调整水龙头的开关大小和水流速度一样，可以控制水流的大小。
举个例子哈，我有个朋友在电力公司上班。
他们有时候需要测试一些设备的耐受冲击电流的能力。
这时候就会用到冲击电流发生器。
他们会根据设备的要求，调整冲击电流发生器的参数，产生合适大小和形状的冲击电流。
然后把这个电流加到设备上，看看设备能不能承受得住。
我朋友说，冲击电流发生器可厉害了，能产生很大的电流，帮助他们测试设备的性能。
总之呢，冲击电流发生器就是靠储存能量然后瞬间释放来产生大电流，还可以通过调整参数来控制电流大小和形状。
论述冲击电流发生器的原理
论述冲击电流发生器的原理冲击电流发生器是一种能够产生高电压、高电流的电子设备，它主要由高压电源、放电管、储能电容等构成。
冲击电流发生器在实际应用中具有广泛的用途，如医疗领域、工业领域等。
本文将从以下几个方面详细介绍冲击电流发生器的原理。
一、冲击电流发生器的基本构成1.高压电源高压电源是冲击电流发生器的核心部件之一，它能够将低压直流变换成高压直流。
通常情况下，高压电源采用变压器升压和整流滤波技术来实现。
2.放电管放电管是另一个重要组成部分，它能够将储存在储能电容中的能量释放出来，并形成一个瞬间极大值的脉冲信号。
常见的放电管有气体放电管和固体放电管两种。
3.储能电容储能电容也是不可或缺的部件之一，它主要负责存储充满了高压直流的能量，并在需要时将其释放出来。
通常情况下，储能电容的容量越大，冲击电流发生器的输出电流也就越大。
二、冲击电流发生器的工作原理1.充电阶段在充电阶段，高压电源将低压直流变换成高压直流，并将其存储在储能电容中。
此时，放电管处于关断状态，不会有任何输出信号。
2.放电阶段在放电阶段，当需要产生脉冲信号时，控制器会向放电管施加一个触发信号，使得放电管被激活。
此时，储能电容中存储的能量被释放出来，并形成一个瞬间极大值的脉冲信号。
这个脉冲信号可以用来产生高强度的磁场、高强度的光束等。
3.回收阶段在回收阶段，当脉冲信号产生完毕后，控制器会自动关闭放电管，并将其中残留的能量回收到储能电容中。
这个过程可以保证系统中没有任何残余能量泄漏出去。
三、冲击电流发生器的应用领域1.医疗领域在医疗领域中，冲击电流发生器主要用于治疗心脏病、肌肉萎缩等疾病。
它可以产生高强度的电流脉冲，刺激患者的神经和肌肉组织，从而达到治疗的效果。
2.工业领域在工业领域中，冲击电流发生器主要用于材料加工、焊接等方面。
它可以产生高强度的电流脉冲，使得材料表面受到高温高压的作用，从而实现切割、焊接等目的。
3.科学研究领域在科学研究领域中，冲击电流发生器主要应用于物理学、化学等方面。
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3标准感应雷击波形标准直击雷（CRL ）长波尾波形短脉冲冲击电流操作冲击电流8/20us 150kA 10/350us 35kA 10/1000us 10kA 30/80us 30kA 4/10us 200kA 可以产生波形LC G-C 系列发生器可搭配其它部件及输出能力一览表充电（kV ）306060606060651201201501501508/20uS （kA ）5152525203010/350uS （kA ）测控系统MCS1000MCS2000MCS3000充电装置GY3005GY6008GY6015GY1015LCG -（120）C 型多波形组合式冲击电流发生器LCG- C 系列冲击电流发生器属我司自主研发的多波形综合测试发生器，具有系统集成度高、控制智能化，操作简便等优点。
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本系列设备配合全自动测控系统可实现冲击电流试验的自动化控制，只须在参数设置页面进行简单的试验需求设置，即可完成各种波形的切换，一键自动运行测试。
执行标准GB11032-2000《交流无间隙氧化锌避雷器》IEC 61643-1:1998 Surge protective devices connected to low-voltage powerdistribution systems part 1: Performance requirements and testing methodsGB18802.1-2002 idt IEC 61643-1-1998《低压配电系统的电涌保护器（SPD ）》GB/T 17626.5-1999 《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》型号组成“冲击电流代号”—“输出电流”—“波形类别”例： LCG —（120）—C 标准型号及名称：LCG -（A）C 冲击电流发生器 LCG：冲击电流发生器 A：冲击电流发生器的输出电流，以kA为单位 C：本系列发生器有2种或几种波形组成如：LCG -120C，表示冲击电流发生器输出能力可达到120kA的8/20uS波形，标配可以输出15kA的10/350uS波形。
第6章 冲击电流发生器
(a)并联放电
(b)串联放电 图 2冲击电流发生器回路
图 3 冲击电流发生器的电容器排列方式 (a) 圆环式;(b)方框式;(c)母线式
图4 并联电容器的保护 R1,R2,R3—充电电阻兼消能电阻;r—限流
器;O—试品
第六章 冲击电流发生器的原 理及测量技术
冲击电流发生器的基本原理是:数台或数组大容量的 电容器经由高压直流装置,以整流电压或恒流方式进 行并联充电,然后通过间隙放电使试品上流过冲击大 电流。图6.3表示以高压整流电压作为充电电源的冲 击电流发生器的基本回路。
图1 冲击电流发生器回路 S —分流器; CRO—示波器
第七章冲击电流发生器
L
≈ 1.48
m = LC ≈ 8.12
⇒ L = m / l ≈ 5.48(µH),
3. 查曲线得im’=0.62
C = ml ≈ 12(µF)
' U 0 = I m im ⋅ l = 54.5kV
二、已知回路参数（ L, C, U0 , R），求回路参数（ Tt/Tf, Im ） R C 由曲线查得Tf ’, Tt’ 1.计算α = 2 L
R1=Z，形成方波
I = U ( Z + R) = U ( L C + R)
二、电感的影响
第八章 冲击电流的测量
8-1概述
一、测量要求
测量内容：幅值、波形 要求：幅值测量的不确定度3%以内方法
分流器+示波器 罗戈夫斯基线圈+示波器
8-2 分流器
一、分流器的性能
第七章 冲击电流发生器
7-1 概述
用途 波形定义 指数波 表示：±（Tf/Tt )µs
100 90 im 50 10 0
Tf
Tt
t
IEC标准：（8/20)µs （1/20)µs （4/10)µs （10/350)µs （10/1000)µs
100 90
波形振荡
50
im
反极性振荡幅值<20%
10 0
T r C r C r C r C r C O
r=1~2Ω
T
D
r
r
r
电容器分组
O C C C C C C C C C
7-4 电流幅值和波形的调节
图解法求回路参数或波形参数 一、已知波形参数（Tt/Tf, R, Im），求回路参数（L, C, U0） 1. 求Tt/Tf 由曲线查得α，Tf ’, Tt’
简述冲击电流发生器的基本原理
冲击电流发生器的基本原理冲击电流发生器（Impulse Current Generator）是一种用于模拟电网中发生冲击电流的装置，主要用于测试电力设备的抗冲击电流能力。
它可以输出高能量、高电压的短脉冲电流，可以产生对应的冲击电流波形，用于模拟雷击、开关操作等情况下的瞬态过电流。
基本组成冲击电流发生器主要由电源系统、蓄能电容系统、充电系统、放电系统和控制系统等部分组成。
1.电源系统：为冲击电流发生器提供稳定的电源电压，通常采用变压器变换电网电压。
2.蓄能电容系统：将电源系统供电的能量储存起来，以便之后释放。
3.充电系统：将电能从电源系统输入到蓄能电容系统，通常采用充电电阻和充电开关控制。
4.放电系统：将蓄能电容系统中储存的能量以冲击电流的形式输出，通常由放电开关和负载构成。
5.控制系统：控制冲击电流发生器的充电、放电过程，以及输出的波形特性。
工作原理冲击电流发生器的工作原理主要包括充电、放电和波形控制三个环节。
1. 充电充电是将电源系统提供的电能输入到蓄能电容系统中的过程。
充电过程主要由充电电阻和充电开关控制。
在工作开始时，充电电阻使充电电流逐渐升高，直到达到设定值。
充电电流的大小和时间可以根据需要进行调整。
当充电到达设定值时，充电开关会打开，停止电容的充电。
2. 放电放电是将蓄能电容系统中储存的电能以冲击电流的形式输出的过程。
放电过程主要由放电开关和负载构成。
放电开关负责将电容中的电能快速释放到负载中。
放电开关在工作时会导通，将电容的正极和负极直接连接到负载上。
电容的放电时间很短，一般在几微秒至几毫秒之间，这样可以产生一个高能量、高电压的冲击电流。
负载是冲击电流发生器输出电流的目标，通常是需要测试的电力设备。
负载的形式根据不同需求可以有多种，比如电阻、线圈、电感等。
3. 波形控制冲击电流发生器的波形控制是通过控制系统实现的。
波形控制主要包括冲击电流的波形特性和冲击参数的设定。
冲击电流的波形特性由充电和放电过程决定，可以通过控制电流的上升速度、蓄能电容的电压和容量等来调整波形。
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高压冲流发生器
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型号： LCG
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标准
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优点
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参数
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注明：由于冲击电流发生器波形、最大电流、功能组合和试品种类等都有所不同，所以设备结构都有所不
同，一般小型的为台式仪器，中型为柜式，大型为分体式。
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IEC61643-1 和 GB18802.1-2002 标准
优点
1.
1.操作界面采用液晶触摸屏，可灵活编程并进行控制软件升级。界面具有画面提示功能，可实现
人机对话，操作方便，不易出错。
2.
2.具有控制、测量、保护、连锁等各种功能，并可实现自动控制、程序控制，功能可拓展。测试
系统的构成如下图所示
参数
输出波形 4/10μS
8/20μS
10/350μS
10/1000μS 1000μS 2000μS
最大出力 kA 100 5,10,20,40,60,80,100 10,20,50,100 0.5,1,2.3,5,10 0.2,0.5,1 0.5,1.2,3
适用试品
A
AVG
AVG