雷电冲击试验参考文档
2.5 雷电冲击电压下空气的击穿电压
伏秒特性——对某一冲击电压波形，间隙上出现 对某一冲击电压波形， 伏秒特性 对某一冲击电压波形 的电压最大值和间隙击穿时间的关系曲线。 的电压最大值和间隙击穿时间的关系曲线。用实 击穿发生在波前或 验的方法求取。 验的方法求取。
峰值， 峰值，取此刻值
保持一定波形（T1/T2一定）， 保持一定波形（T1/T2一定）， 一定 逐渐升高电压，从示波图求取。 逐渐升高电压，从示波图求取。
若两间隙伏秒特性曲线相交： 若两间隙伏秒特性曲线相交： 交点左边在时延较短的区 先被击穿。 域S1先被击穿。 先被击穿 交点右边在时延较长的区 先被击穿。 域S2先被击穿。 先被击穿 在两曲线交叉区域， 在两曲线交叉区域，可能 先被击穿， 是S1先被击穿，也可能是 先被击穿 S2先被击穿。 先被击穿。 先被击穿 S2不能可靠保护S1。 不能可靠保护S1 则S2不能可靠保护S1。
高压电气绝缘与测试
电气0929-0931班 班 电气 任课教师 罗旖旎
第五节 雷电冲击电压下空气的击穿电压
标准冲击电压波形 放电时间 伏秒特性 雷电冲击50%击穿电压 击穿电压 雷电冲击
一、标准波形
为使实验结果能相互比较， 为使实验结果能相互比较，需规定标准波形 （一）标准雷电冲击电压波 波形由波前时间T1、半峰值时间 确定 确定。 波形由波前时间 、半峰值时间T2确定。 T1=1.2μs，允许偏差±30%；(波头时间) μs，允许偏差±30%； 波头时间) μs T2=50μs，允许偏差±20%；(波长时间) μs，允许偏差±20%； 波长时间) μs 标准波形通常表示为± 标准波形通常表示为±1.2/50μs μs
当间隙距离更大时， 当间隙距离更大时，实 验数据如图所示。 验数据如图所示。与间 隙距离间仍保持良好的 线型关系。 线型关系。
雷电冲击试验标准
雷电冲击试验标准雷电冲击试验是指通过模拟雷电对设备、系统、结构等的影响，测试其对雷电冲击的抵抗能力。
雷电冲击试验标准是对这一测试过程进行规范的文件，其制定的目的是为了保证测试的准确性和可靠性，同时也为产品设计和制造提供了重要的参考依据。
本文将对雷电冲击试验标准进行详细介绍，以便对相关行业人士有所帮助。
首先，雷电冲击试验标准的制定是基于对雷电特性和设备性能的深入研究和分析。
在制定过程中，需要考虑雷电的特点，如电流、电压、波形等，以及设备的特性，如耐压能力、接地设计等。
通过对这些因素的综合考虑，制定出适用于不同设备和系统的测试标准，从而保证测试的全面性和可比性。
其次，雷电冲击试验标准的内容主要包括测试方法、试验设备、试验参数、试验过程、试验结果评定等方面。
在测试方法方面，标准会详细描述测试的步骤和要求，包括测试前的准备工作、测试过程中的操作规范、测试后的数据处理等。
试验设备部分会要求使用符合相关标准的设备，以保证测试的准确性和可靠性。
试验参数部分会规定测试中所需的电流、电压、波形等参数，以及对这些参数的要求。
试验过程部分会详细描述测试的具体步骤和注意事项，以确保测试的顺利进行。
试验结果评定部分会对测试结果进行分析和评定，从而得出对设备性能的评价。
最后，对于不同的设备和系统，雷电冲击试验标准会有所不同。
例如，对于电力设备来说，标准会要求测试其对雷电冲击的耐受能力，以保证其在雷电天气下的正常运行。
而对于电子设备来说，标准会要求测试其对雷电冲击的抵抗能力，以保证其在雷电天气下的安全可靠性。
因此，在实际应用中，需要根据具体的设备和系统选择相应的测试标准，以保证测试的准确性和有效性。
总之，雷电冲击试验标准是对雷电冲击试验过程进行规范的文件，其制定的目的是为了保证测试的准确性和可靠性，同时也为产品设计和制造提供了重要的参考依据。
通过对雷电冲击试验标准的详细介绍，相信能够对相关行业人士有所帮助，也能够推动相关领域的发展和进步。
雷电冲击电压试验
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雷电冲击试验
第6页，共19页。
二、雷电冲击全波和截波的图示法及规定
我们公司的冲击电压发生器主要是用来产生标准雷电冲击全波截波。 要进行冲击电压试验，就必须先知道冲击波形的规范性。 ❖ 全波标准规定：
（1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差±30%；
（2）半峰值时间Tt为50 uS，允许误差±20%； （3）试验电压Um，允许偏差±3%，是指规定值和实测值之差，不
根据（1-3）式 得：
-t1/τ1=-0.357
t1= 0.357τ1
根据（1-4）式 得：
-t2/τ1=-2.3026
已知 Tf=1.67（t2-t1） 即得：
t2= 2.3026 τ1
Tf= （2.3026 τ1- 0.357τ1）*1.67
=1.9456*1.67τ1
=3.249τ1
τ1=RC=R1*（（C1*C2）/ （C1+C2））
（2）求波尾Tt：
50%U0=U0*e（-Tt /τ2）
0.5= e（-Tt /τ2）
-Tt /τ2=-0.693
Tt=0.693 τ2
τ2=RC=R2*（C1+C2）
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3、雷电波效率计算
如上图：η=U2/U1
=（U2/UR2）*（UR2/U1） =（C1/（C1+C2））*（R2/（Rs+R2）） 当Rs=0时，回路为高效率
?gb311高压输变电设备的绝缘配合高电压试验技术规定了三种标准冲击波形11250微妙标准雷电冲击全波21225微妙标准雷电截波过零系数02503532502500微妙的标准操作冲击波tf为20250us90持续时间200us过零时间500us?iec517规定gis组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形4tf15微妙的振荡雷电冲击波5tcr100微妙的振荡操作冲击波文档仅供参考如有不当之处请联系本人改正
雷电冲击试验分析
DL/T557《高压线路绝缘子陡波冲击耐受 试验》规定了线路绝缘子陡波冲击耐受试 验的标准冲击波形 （6）Tf=100~200毫微妙的陡波冲击波。 陡度2500KV/uS，最大输出电压幅值 500KV，适用于高压线路B型绝缘子陡波 冲击耐受试验。 JB5892《高压线路用有机复合绝缘子技 术条件》规定了有机复合绝缘子陡波冲击 耐受试验的标准冲击波形 （7）陡度大于1000KV/uS的陡波冲击波 最大输出电压幅值600KV，适用于高压线 路用有机复合绝缘子陡波冲击耐受试验。 DL474.6 《变压器操作波感应耐压试验》 规定了变压器操作波感应耐压试验的标准 冲击波形。 （8） Tcr＞100微妙，Tz＞1000微妙，Td （90）＞200微妙的操作波冲击波 适用电力变压器操作波感应耐压试验。
（1）
（2）
老试验站冲击等值电路
新试验站冲击等值电路
（3）
旧试验站球心放电原理：如图 第一步：1点充电为+U0，当球隙击穿时，1点电位降到0，2 点 电位由0变为-U0，那么第二个球隙两端的电位变成+UO-（U0） =2U0，肯定会导致第二个球隙击穿。 第二步：同样第二个球隙击穿后，4点电位由0变为-2U0，那 么第三个球隙两端的电位变成+UO-（-2U0）=3U0，肯定会导 致第三个球隙击穿。所以有n个球隙击穿后，就有n个U0，它输 出电压如8点就为-nU0，可见输出电压与充电电压极性相反。 这一系列过程可被概括成为“多级电容器并联充电，而后串 联放电，形成幅值很高的冲击电压波”。 从发生器同步原理分析： （1）当C2（即球隙之间电容）为零时，Ug2=2UO，可见过电压 倍数较高。 （2）当C1、C3（即回路中对地杂散电容）为零时，Ug2≈UO， 可见过电压倍数较低，g2就不可能击穿，所以杂散电容的存在 加强了冲击发生器同步动作的有利条件。
雷电冲击试验资料
截波标准规定： （1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差 ±30%； （2）截波时间Td为2~5 uS （3）试验电压Um，允许偏差±3%，是 指规定值和实测值之差，不是指测量 误差。 （4）当实际波形波前部分有振荡（过冲） 规定振荡幅值不应超过0.05Um，反冲 波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.250.35 波形图画法：以D点与反波峰值的幅值 的30%和90%的两点的联线与反波峰 值的交点为N，与D点横向平行的交点 为M，从M点所作的横轴垂线与O1之 间的距离为截波时间Td。 T1=1.67T
DL/T557《高压线路绝缘子陡波冲击耐受 试验》规定了线路绝缘子陡波冲击耐受试 验的标准冲击波形 （6）Tf=100~200毫微妙的陡波冲击波。 陡度2500KV/uS，最大输出电压幅值 500KV，适用于高压线路B型绝缘子陡波 冲击耐受试验。 JB5892《高压线路用有机复合绝缘子技 术条件》规定了有机复合绝缘子陡波冲击 耐受试验的标准冲击波形 （7）陡度大于1000KV/uS的陡波冲击波 最大输出电压幅值600KV，适用于高压线 路用有机复合绝缘子陡波冲击耐受试验。 DL474.6 《变压器操作波感应耐压试验》 规定了变压器操作波感应耐压试验的标准 冲击波形。 （8） Tcr＞100微妙，Tz＞1000微妙，Td （90）＞200微妙的操作波冲击波 适用电力变压器操作波感应耐压试验。
三、雷电冲击发生器原理介绍
1、雷电波的基本形成
2、雷电波波头波尾时间计算
如图（3）是冲击电压发生器最基本的等值回路。 试验前把C1充好电，当K（或点火球隙）动作后，由C1向C2充电， 则试品两端电压： U1=U0*（1-e（-t /τ）） （充电过程） C1、C2两端电压平衡后，一起又通过R2对地放电，则试品两端电 压： U2=U0*e（-t /τ） （放电过程） 根据雷电波形定义，来推导波头波尾时间公式： （1）求波头Tf： 30%U0= U0*（1-e（-t1/τ1）） （1-1） 90%U0= U0*（1-e（-t2/τ1）） （1-2） 解方程组：0.3 = 1-e（-t1/τ1） 0.9 = 1-e（-t2/τ1） 0.7= e（-t1/τ1） 0.1= e（-t2/τ1）
华北电力大学科技学院浪涌(冲击)实验
华北电力大学科技学院电磁兼容实验报告班级：电信13K2姓名：张钦潘学号：131903020231电磁兼容浪涌（冲击）抗扰度试验一：实验内容1：浪涌的试验内容：雷电瞬变过电压引起的单极性浪涌雷电具有以下几个特点：冲击电流非常大，其电流高达几万至几十万安培。
持续时间短，一般雷击分为3个阶段，即先导放电、主放电和余光放电，整个过程一般不会超过60µs。
雷电流变化梯度大，有的可达10KA/µs。
冲击电压高，强大的电流产生交变磁场，其感应电压可高达上亿伏。
2：浪涌的目的目的是建立一个共同的基准，以评价电气和电子设备在遭受浪涌（冲击）时的性能。
3：试验设备高压源U；充电电阻Re；储能电容Cc;脉冲持续时间形成电阻Rs;阻抗匹配电阻Rm;上升时间形成电感Lr。
二：试验1：标准波形图：a）浪涌电压波形如下图所示：b)浪涌电流波形如下图所示：a：原理图开路电压原理图短路电流原理图b：结果图形1）开路电压波形5us时的波形：10us时的波形：100us时的波形：波前时间：T1=1.67*T=1.5*（1+30%）us半峰值时间：T2=45*（1+20%）us对比标准的参数表可知，基本符合标准的要求。
2）短路电流波形15us时的电流波形：30us时的电流波形：100us时的电流波形：波前时间：T1=1.25*T=8.7*（1+20%）us半峰值时间：T2=17*(1+20%)us对比标准的参数表可知，基本符合标准的要求。
3）开路电压峰值与短路电流峰值的关系由开路电压波形图和短路电流波形图可知，电压峰值约为9.3KV，短路电流为0.45KA，对比标准的开路电压峰值与短路电流峰值的关系可知，基本符合标准的要求。
三：浪涌的防护二极管模型的反串电压为10V浪涌的防护采用一个二极管并联在输入回路中的方式，二极管模型的电压为1KV，原理图与仿真波形图如下图所示：开路电压原理图：100ns时的原理图100ns时的波形图30ns时的波形图短路电流原理图：分析：根据所仿真出来的波形与上面做的仿真波形对比参照可知，做完防护后的开路电压变成155Ｖ左右，短路电流变为１8Ａ左右，效果还是可以的。
雷电冲击实验
雷电冲击实验一、实验目的：1．熟悉冲击电压发生器的结构与操作方法。
2．学会冲击电压的测量方法。
3．学会冲击电压全波、截波波形的调节方法。
4．冲击电压发生器使用效率的测量。
二、 实验内容：1． 按照接线图进行接线，并检查接线是否正确。
2． 分别改变r f 、r t ，观察雷电冲击电压全波波形的变化。
3． 学会调节雷电冲击电压截波波形 4． 测量冲击电压。
5． 测量冲击电压发生器的使用效率。
三、实验原理、实验方法及手段：1．实验方法： a) 根据产品的电压等级，确定实验电压；b) 分别改变r f 、r t ，观察雷电冲击电压全波波形的变化，即可调出标准雷电冲击电压全波（1.2±30%/50±20%）；改变r f ，雷电冲击电压截波波形的变化。
c) 分别测量出雷电冲击电压发生器的充电电压（U i ）和雷电冲击电压发生器的放电电压（U 0），即可算出雷电冲击电压发生器的使用效率η。
2．实验步骤：a) 按实验原理图进行接线，并由指导教师检查接线是否正确； b) 确定实验区域无人，方可关闭实验区大门；c) 接通冲击电压发生器实验控制台电源，同时将调压器调到初始位，准备工作结束； d)启动冲击电压发生器的高压合闸开关； %1000⨯=iU U ηe) 开始升压到实验电压使发生器的各主电容上充电，启动放电球隙开关使各主电容上的充电电压串联叠加，从而产生雷电冲击电压，同时记录这个波形； f) 分别改变r f 、r t 、c 1（级数），重复以上实验，观察雷电冲击电压全波波形的变化，即可调出标准雷电冲击电压全波；g) 改变r f ，观察雷电冲击电压全波波形的变化，即可调出标准雷电冲击电压截波； h)用电压表测量出雷电冲击电压发生器的充电电压，确定雷电冲击电压发生器的放电电压，即可算出雷电冲击电压发生器的使用效率η。
四、 实验用设备仪器及材料：本实验所用设备为：冲击电压发生器一套；G ：测量球隙一个； C X ：被试品一个；电容式分压器一台； CRO ：示波器一个。
避雷冲击电压试验
避雷冲击电压试验冲击电压试验的目的与波形为了试验避雷器在大气过电压作用下的保护特性并优化产品这一特性，在工厂里就要做避雷器的冲击放电试验。
因为大气过电压的持续时间很短，都是以微秒计的，所以我们把试验站或实验室里产生的模仿大气过电过电压叫做冲击电流。
产生这种电压的装置叫“冲击电压发生器”。
用这种电压测试避雷器就是做避雷器的冲击放点试验。
通过试验，求出避雷器在不同时间的放电电压值。
这些放电电压值和时间的关系，即是伏秒特性，都应符合防雷技术条件的规定。
冲击电压发生器还可以做各种用电器和电器元件的傅淼特性试验。
大型的冲击电压发生器还可以模仿大气雷击放电，它和冲击电流发生器一样在实际生产和科学研究中是很有用的。
它往往是更具需要而单件设计生产的，所以我们对它的主要部件详加介绍。
由于目前冲击试验方法还比较复杂，故在技术条件中规定这类试验只在产品的形式试验和抽查试验同时进行。
所谓波形就是指避雷器两端冲击电压值随时间的变化曲线。
国家标准规定了我国采用标准冲击试验电压波形，称为全波或1.2/50μs 冲击波。
根据国外对雷电参数的实测，雷电压波前小于1~1.5μs的，出现机会少，一般均大于这个数值，冲偏严考虑，一般规定1~1.5μs。
雷电压的波长50μs则代表实际测中出现机会较多的波长。
由于规定了一定的波前、波长的时间就使就使得各地的试验波形比较一致。
我国生产的各种高压电气设备绝缘的冲击强度就是用这种波形来试验的。
避雷器本来应该用标准波来做冲击试验，但由于一些具体条件限制，目前我国阀型防雷器技术条件里规定可以用斜角波来代替做冲击试验。
工厂里用这种波形做冲击试验的原因是调整波形容易，测定不同时间的放电电压值比较准确，并且与编制波形之间的相差在技术允许范围内。
雷电冲击试验
截波电压的产生
产生截波的方法从原理上讲是很简单的，在试 验回路中与被试品并联一个放电间隙(如图所示)。 在冲击电压下使该间隙击穿放电就可形成截波。 通常间隙的放电分散性是相当大的，要产生满 足国家标准要求的截波波形，且使得截断分散 性在±0.1µs是比较困难的。冲击电压试验中的 截波的产生根据具体试验的条件多用以下三种 方法取得： (1)将全波试验波形的波前拉长，然后用球间隙 来截断，截断的电压幅值由球隙来控制。此时
当变压器内部安装了用来限制内部部件上的冲击过电压的非线性元件(如:避雷 器)时。设备在运行中带的任何内部非线性元件要随设备一 起进行试验。外部非 线性元件和其他外部电压控制元件(如:电容器)在试验期间应断开。
应保持校准时与全电压试验时的冲击线路及测量接线不变。
中性点雷电冲击试验接线： 所有其他端子接地，雷电冲击直接施加在中性点端子上。
GB/T 1094.3－2017 国家标准规定对于Um≤72.5kV变压器的线端雷电冲击全波 试验为型式试验，大于72.5kV的为例行试验，而线端雷电截波冲击试验和中性 点端子雷电全波冲击试验均为型式试验。雷电冲击试验的目的是用来检验变压 器每一线端对地，对其他绕组以及被试绕组本身的冲击电压耐受强度。 1 雷电冲击电压波形 在运行的电力系统中，出现的大气过电压会有各种各样的波形，但不能用多种 波形进行试验。根据系统的运行情况，世界各国都把全波和截波作为模拟雷电 冲击的标准波形。当雷电波进入变电站而没有外绝缘放电时，电压即为全波， 而当变电站空气绝缘间隙或设备的外绝缘等发生放电时，即为截波。
设备最高电压范围
绝缘类型
全绝缘
全绝缘
分级绝缘 全绝缘和分级绝缘
线端雷电全波冲击试验 (LI)
线端雷电截波冲击试验 (LIC)
雷电冲击试验报告
绝缘液体雷电冲击击穿电压测定一、试验目的电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压（交流或直流）作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用,为保证绝缘液体的绝缘质量，需对绝缘液体进行雷电冲击电压试验。
变压器由多种材料组合而成，结构形状也极为复杂。
绝缘结构任一局部范围内的破坏都会使整个设备丧失绝缘性能。
因此，一般只能用可以耐受多高的试验电压（单位为KV）来表示设备的整体绝缘能力。
绝缘耐压试验电压可表明设备耐受的电压水平，但并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。
二、试验原理雷电击中架空线路导线或户外变电站将产生雷电过电压，其波形变化范围很大，人工模拟这种暂态电压，以研究和考验绝缘液体的绝缘强度。
三、试验仪器试验容器欧姆表测微计或螺旋计或厚度规金相显微镜脉冲发生器电阻分压器峰值电压表四、试验步骤1.试验容器的准备：试验容器是一个带有垂直间隙的容器，其内可容纳液体的体积约为300mL，限定只有两极和支撑的部分可以是金属材料，容器所用的绝缘材料必须具有高介电强度、在80o C下具有良好的热稳定性、能与被测绝缘液体相容，并耐溶剂、耐常用于被测液体的清洁剂；试验容器应易拆卸易清洗彻底，其尺寸应保证闪络电压至少为250kV。
2.试验容器的清洗：试验容器的所有零件包括球电极和唱针都应用试剂级的庚烷脱脂，用洗涤剂洗涤，用热自来水彻底冲洗，然后用蒸馏水冲洗，用无油脱水的压缩空气干燥各零件。
3.液体取样：用待测液体彻底地清洗试样容器和电极，并慢慢地将试样注入试验容器，切勿产生气泡，在试验前让液体静置至少5min。
试验时试样的温度应与实验室温度相同，通常在15o C到30o C之间。
4.电极间隙的调整：轻轻使两电极接触，用欧姆表检测是否接触良好。
然后用一个测微计或螺旋计或厚度规使其中一个电极移开达期望的间隙值，其允许偏差为±0.1mm。
5.脉冲电压的校准：用一个精确标定的电阻分压器和一个峰值电压表，根据GB/T 311.6-2005用球隙法校正测量系统，脉冲电压的峰值电压测量误差应已知且不超过3%。
雷电冲击过电压的理论与试验
雷电冲击过电压的理论与试验齐广振20071626一、引言 写高电压技术的学习体会雷电冲击耐压是用截波作试验，耐压试验又称“工频耐压试验”，是用50HZ 正弦波作试验，两者试验波形不同。
雷电冲击耐压试验的截波前沿很陡，虽然有效值不一定非常高，但是波形的峰值很高，所以是一个由多次谐波组成的尖峰冲击波，它模仿了雷电波进入后对于绝缘的冲击；工频耐压试验就是比较高的正弦波，它仿效了操作时回路发生的过电压状态。
目前，真空断路器使用得最多的是10KV 和6KV ，个别也有66KV 和35KV 的，在这些电压等级的系统中，雷电冲击波对于电器设备的危害远远大于工频操作过电压，所以就有工频耐压通过了，但是雷电冲击过不了的。
当电压上升至500KV 及以上，操作过电压对于设备的危害将大于雷电冲击，到那时，是雷电冲击好过，而工频耐压不好过了。
二、雷电冲击过电压理论 波形组成及其传播理论用频率响应法和低电压短路阻抗法对高低压绕组测试表明，绕组不存在明显变形。
1.波形组成根据冲击电压雷电波定义，当t t t ,雷电波电压大小为最大幅值时的0.5倍。
雷电过电压波形时间1.2us±30%，半峰值时间50us±20%，频带范围几Hz至MHz为了确定变压器绕组绝缘是否损坏以及可能损坏的程度，进行了局部放电试验。
测试中对高低压绕组同时进行监测。
首先测试高压C相、低压c相，在低压bc加压。
试验时发现在L3倍额定电压下，高低压局部视在放电量都很大，高压约为5000pC，低压侧约为4000pC。
由于放电波形不稳定，很难比对高低压绕组放电量变化情况。
测试高压A相、低压a相，在低压ca加压，施加电压约80%额定电压时，高低压绕组放电量突然增大，放电量达数万pC。
于是降低施加电压，通过比对高低压绕组放电情况，认为很可能低压存在严重放电。
随着时间的延长，放电趋于稳定，但高数值放电仍然时常出现。
测试高压B相、低压b相时，高低压绕组均没有出现大的放电量，放电量为18OpC。
电力变压器和电抗器的雷电冲击
电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则UDC621.314.222.6∶621.316.933∶621.317GB7449—87本导则等效采用IEC722(1982)《电力变压器和电抗器的雷电冲击试验与操作冲击试验的导则》。
本导则引用了GB311.2～311.6—83《高电压试验技术》和GB1094.3—85《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》中的内容。
1范围本导则的目的是对电力变压器的雷电冲击和操作冲击试验的现行方法提供一个准则并作一些说明，以作为GB1094.3—85的补充。
本导则的内容通常也适用于电抗器，至于电磁式电压互感器也可以参照执行。
本导则包括试验电路、接线、波形及试验时接地、故障检测方法、试验程序、测量技术以及试验结果分析等方面。
本导则所述的一切试验技术，尽可能采用GB311.2～311.6—83中所规定的内容。
2总则本导则是以通用的冲击电压发生器对变压器和电抗器进行雷电冲击和操作冲击试验为基础而编制的。
至于另用电容器组对变压器的低压或中压绕组放电，产生操作冲击波的方法也是适用的。
但对于在电路中另加串联电感调波，对高压绕组传递一种弱衰减振荡波的方法，本导则没有涉及。
本导则不规定其它产生或模拟操作冲击波的方法，如从低压或中压绕组通入直流励磁电流然后截断，用工频电压的一个周波或某一段波形等方法。
选择变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验时的试验电路及端子接线有不同的考虑。
雷电冲击试验时，变压器和电抗器所有端子和绕组均可分别地按规定的耐受电压水平值进行试验；但在操作冲击试验下，由于各绕组之间主要是靠磁耦合传递电压，一个绕组加压时，则传递至其它非试绕组的端电压是一定的，因此规定的耐受电压水平只能在一个绕组上达到。
电抗器的雷电冲击试验与变压器相似，在本导则中是放在一起叙述的。
但在操作冲击试验中，电抗器和变压器有不同的考虑，且出现的问题也不完全一样，故分别加以叙述。
3标准波形按GB1094.3—85的规定，试验时采用的标准波形为：a.雷电冲击全波：1.2±30%/50±20%μs；b.雷电冲击截波：截断时间2～5μs，过零系数接近于0.3(0.25～0.35)；c.操作冲击波：视在波前时间(T1)为20～250μs，超过90%峰值的时间(T d)至少为200μs，从视在原点到第一个过零点的时间(T Z)至少为500μs。
雷电冲击试验标准
雷电冲击试验标准雷电是自然界中一种极具破坏力的天气现象，其强大的能量可以对建筑物、航空器、电力设备等各种设施造成严重的损坏甚至灾难性后果。
为了评估设备的雷电抗击能力，进行雷电冲击试验是非常必要的。
雷电冲击试验标准是为了规范和指导相应的试验活动，以确保试验结果的准确性和可靠性。
首先，雷电冲击试验标准需要明确试验的目的和范围。
试验的目的是评估设备在雷电环境下的抗击能力，以及其对设备的损害程度。
试验的范围包括试验设备的选择、试验环境的模拟、试验参数的确定等内容。
在进行雷电冲击试验之前，需要对试验设备进行充分的准备工作。
首先是选择合适的试验设备，根据设备的特性和用途确定试验的具体要求。
其次是对试验环境进行模拟，包括模拟雷电的电压、电流特性以及试验设备所处的环境条件。
最后是确定试验参数，包括试验的持续时间、试验的次数等。
在进行雷电冲击试验时，需要严格按照标准规定的试验方法和步骤进行操作。
首先是对试验设备进行预试验，以确定试验设备的工作状态和性能。
然后是进行实际的雷电冲击试验，记录试验过程中的各项参数和数据。
最后是对试验结果进行分析和评估，得出相应的结论和建议。
在进行雷电冲击试验时，需要注意安全和保护措施。
雷电具有极大的危险性，试验人员需要严格遵守相关的安全规定，确保自身和设备的安全。
同时，还需要对试验设备进行有效的保护，以防止试验过程中的损坏和事故发生。
总之，雷电冲击试验标准是对试验活动进行规范和指导的重要文件，其编制和实施对于评估设备的雷电抗击能力具有重要意义。
只有严格按照标准的要求进行试验，才能得出准确可靠的试验结果，为设备的设计和改进提供有力的依据。
同时，也能够保障设备在雷电环境下的安全可靠运行，减少损失和事故的发生。
冲击试验作业指导书
冲击试验作业指导书一、引言冲击试验是一种常用的工程试验方法，用于评估材料、产品或结构在受到冲击载荷时的性能和耐久性。
本作业指导书旨在提供冲击试验的操作指导，确保试验过程的安全性、准确性和可重复性。
二、试验目的本次冲击试验的目的是评估产品在受到冲击载荷时的性能和耐久性，以验证其设计是否满足相关标准和要求。
三、试验设备和材料1. 冲击试验机：型号XXX，最大冲击力XXX，冲击速度XXX。
2. 试验样品：样品由XXX材料制成，尺寸为XXX。
3. 试验记录表格：用于记录试验过程中的数据和观察结果。
四、试验步骤1. 准备工作a. 检查冲击试验机的工作状态，确保其正常运行。
b. 根据试验要求，调整冲击试验机的冲击力和冲击速度。
c. 安装并夹紧试验样品，确保其固定牢靠。
2. 试验参数设置a. 根据试验要求，设置试验参数，包括冲击力、冲击速度和试验次数等。
b. 确保试验参数的设置符合相关标准和要求。
3. 试验操作a. 启动冲击试验机，观察试验过程中的冲击载荷和样品的响应。
b. 在每次冲击试验结束后，检查样品的损伤情况，并记录在试验记录表格中。
c. 根据试验要求，重复进行多次试验，以获取可靠的试验结果。
4. 数据分析与结果评估a. 根据试验记录表格中的数据和观察结果，进行数据分析和结果评估。
b. 比较试验结果与相关标准和要求，评估产品的性能和耐久性是否满足要求。
c. 根据评估结果，提出改进建议或采取相应措施，以优化产品的设计和制造。
五、安全注意事项1. 在进行冲击试验时，必须佩戴个人防护装备，包括安全帽、护目镜和防护手套等。
2. 在操作冲击试验机时，严禁将手部或其他身体部位靠近试验部件，以免发生意外伤害。
3. 在试验过程中，如发现异常情况或设备故障，应立即停止试验并通知相关人员进行处理。
4. 在试验结束后，应及时清理试验现场，保持设备和工作区域的整洁和安全。
六、试验记录与报告1. 在试验过程中，应详细记录试验参数、观察结果和试验操作等信息，填写试验记录表格。
雷电冲击试验报告参考模板
绝缘液体雷电冲击击穿电压测定一、试验目的电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压（交流或直流）作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用,为保证绝缘液体的绝缘质量，需对绝缘液体进行雷电冲击电压试验。
变压器由多种材料组合而成，结构形状也极为复杂。
绝缘结构任一局部范围内的破坏都会使整个设备丧失绝缘性能。
因此，一般只能用可以耐受多高的试验电压（单位为KV）来表示设备的整体绝缘能力。
绝缘耐压试验电压可表明设备耐受的电压水平，但并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。
二、试验原理雷电击中架空线路导线或户外变电站将产生雷电过电压，其波形变化范围很大，人工模拟这种暂态电压，以研究和考验绝缘液体的绝缘强度。
三、试验仪器试验容器欧姆表测微计或螺旋计或厚度规金相显微镜脉冲发生器电阻分压器峰值电压表四、试验步骤1.试验容器的准备：试验容器是一个带有垂直间隙的容器，其内可容纳液体的体积约为300mL，限定只有两极和支撑的部分可以是金属材料，容器所用的绝缘材料必须具有高介电强度、在80o C下具有良好的热稳定性、能与被测绝缘液体相容，并耐溶剂、耐常用于被测液体的清洁剂；试验容器应易拆卸易清洗彻底，其尺寸应保证闪络电压至少为250kV。
2.试验容器的清洗：试验容器的所有零件包括球电极和唱针都应用试剂级的庚烷脱脂，用洗涤剂洗涤，用热自来水彻底冲洗，然后用蒸馏水冲洗，用无油脱水的压缩空气干燥各零件。
3.液体取样：用待测液体彻底地清洗试样容器和电极，并慢慢地将试样注入试验容器，切勿产生气泡，在试验前让液体静置至少5min。
试验时试样的温度应与实验室温度相同，通常在15o C到30o C之间。
4.电极间隙的调整：轻轻使两电极接触，用欧姆表检测是否接触良好。
然后用一个测微计或螺旋计或厚度规使其中一个电极移开达期望的间隙值，其允许偏差为±0.1mm。
5.脉冲电压的校准：用一个精确标定的电阻分压器和一个峰值电压表，根据GB/T 311.6-2005用球隙法校正测量系统，脉冲电压的峰值电压测量误差应已知且不超过3%。
雷电试验
邢台纱E51环氧大连带子
0.31%，556pF；40/始，200/2000,40/熄灭
按照机加工图纸只车油端，复试：0.32%，552pF，局放无变化；套上法兰放入油中进行冲击试验，负全波（950kV）15枪后复试：0.73%，578pF，正全波（950kV）复试：1.39%，595pF，截波（1050kV）5枪复试：4.11%，569pF，电容量变小，两台介损仪对比复试试验结果一致。
110-2#
邢台纱E51环氧沈阳带子
0.32%，370pF；126/12,110/10,77/5（背景5）
对该支套管按型式试验电压（550kV）及次数（正负各15枪截波5枪）进行雷电冲击试验，复试介损电容量无变化；后又对该套管进行1.1的国标雷电冲击电压（1.1*550）考核，15枪负全波后复测0.32%，369pF，15枪正全波后复测0.59%，406pF，5枪截波（1.1*605）后复测5.29%，460pF，又对该套管施加1.2*550kV电压5枪正全波后复试8.47%，569pF。
编制：李洪利时间：2015.2.26
雷电设备调试方法：以使用一级为例：把第二级两端充电电阻去掉，把第二级波头去掉，把第二级波尾与第三级第四级及以上到均压环连接上，连接东边波尾端。
BTGHale Waihona Puke 型号（kV）原材料
雷电前电气性能
雷电试验情况
110-1#
邢台纱E51环氧沈阳带子
0.31%,376pF；126/13,110/9,77/5（背景5）2014.10.18
对该支套管按型式试验电压（550kV）及次数（正负各15枪截波5枪）进行雷电冲击试验，复试介损电容量无变化；后又对该套管进行1.1的国标雷电冲击电压（1.1*550）考核，15枪正全波后复测0.30%，374pF，1枪负全波后复测0.30%，374pF，5枪截波（1.1*605）后复测1.37%，374pF，继续施加14枪负全波后复试1.71%，396pF；随后施加负全波电压631 kV,646 kV,682 kV,到694kV外闪，复试2.17%，396pF。
35KV电力变压器雷电冲击试验技术方案
35KV电力变压器雷电冲击试验技术方案一、适用范围本发生器用于35kV及以下电压等级的电力变压器、互感器、电抗器、避雷器、开关、及其它试品进行标准雷电冲击电压全波/截波试验。
二、使用条件海拔高度：≤1000m环境温度：-25℃～+45℃相对湿度：≤90%（20℃时）最大日温差：≤25℃抗地震能力：≤8级烈度安装地点：户内电源电压的波形为实际正弦波波形畸变率<3%设有一可靠接地点，接地电阻＜0.5Ω三、遵循标准GB7449 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击的试验导则GB1094.3-03 电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验GB/T.311.1-1997 高压输变电设备的绝缘与配合GB/T 16927.1-1997 高电压试验技术第一部分一般试验要求GB/T 16927.2-1997 高电压试验技术第二部分测量系统GB/T 16896.1 高电压冲击试验用数字记录仪DL/T 848.5 高压试验装置通用技术条件第5部分冲击电压发生器四、额定参数值1、额定标称电压：±400kV2、额定级电压：±100kV3、额定能量：20kJ4、冲击总电容：0.25μF5、总级数：4级6、额定级电容量：1μF7、冲击电压波形参数：负荷电容为300～5000PF以下时能产生：标准雷电冲击电压全波 1.2±30%μs /50±20%μs，幅值±3%，峰值处振荡不大于幅值的5%；雷电截波截断时间2-6μs；这2种冲击电压波形参数及其偏差均符合有关国家GB311及GB16927标准的要求。
8、同步范围：级电压在10%～100%额定电压范围内，正负极性同步范围不小于20%；9、点火范围10%～100%10、同步放电失控率：＜ 2%11、输出电压：≤10un12、充电电压不稳定度：≤±1.0%13、使用持续时间：＞70%un额定电压以上，每90秒充放电一次可连续运行；在＜70%un额定电压下，每45秒充放电一次可连续运行。
雷电冲击电压实验
雷电冲击电压实验一、实验目的电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外;还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击..本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波;观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形;了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求;了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作;明确冲击电压实验的有关注意事项;掌握完整的操作流程和操作技能;初步具备开展相关试验任务的能力..二、试验项目通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电三、实验说明1、冲击电压在系统中的存在形式和表现因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压;有两种基本形式;即直击雷过电压和感应雷过电压;他们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波..这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作;从而形成冲击截波..如果过电压幅值很大;其波头上升很快;引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分;将形成冲击陡波..因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因;使系统状态改变;引发过渡过程;可能产生涌动的电压升高;形成操作冲击波..它是一种作用时间较长的过电压波..2、冲击电压的特点雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波;具有单极性;一般为负极性;如果引起放电;其产生的冲击电流很强..冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁;而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大..操作冲击波的能量来自于系统内部;其作用时间比雷电波长的多;持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重3、冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电压发生装置..它被用于研究电力设备遭受大气过电压雷电时的绝缘性能..冲击电压的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波形陡度有关..目前国内冲击电压发生器能产生8种冲击波形..下面简单介绍一下：GB311高压输变电设备的绝缘配合-高电压试验技术规定了三种标准冲击波形1 1.2/50微妙标准雷电冲击全波2 1.2/2~5微妙标准雷电截波过零系数 0.25-0.353250/2500微妙的标准操作冲击波Tf为20~250us 90%持续时间≥200us过零时间≥500usIEC517 规定GIS组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形 4Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波5 Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波图1 雷电冲击电压全波波形图2 冲击电压截波波形尾截波4.截波标准规定：1波前时间Tf为1.2uS;允许误差±30%；2截波时间Td为2~5 uS3试验电压Um;允许偏差±3%;是指规定值和实测值之差;不是指测量误差..4当实际波形波前部分有振荡过冲规定振荡幅值不应超过0.05Um;反冲波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.25-0.35波形图画法：以D点与反波峰值的幅值的30%和90%的两点的联线与反波峰值的交点为N;与D点横向平行的交点为M;从M点所作的横轴垂线与O1之间的距离为截波时间Td.. T1=1.67T5.冲击电压的产生及测量四．仪器设备：冲击电压发生器五、试验接线六．实验冲击电压加压过程及波形图等待触发冲击电压波波形冲击电压发生器现场现象七、实验现象及结果当冲击电压升高到一定幅值时;某一瞬间一个大概接近2米长气隙被击穿放电;出现耀眼的电弧并伴随一声震耳欲聋的巨响;发生瞬时放电;且放电时间极短..第一次近距离的观看类似雷击放电一样的实验现象;感受颇深;这也提醒我们要始终保持一种强烈的敬畏心理;电力系统中的各种无声无息的电现象还是很危险的。
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（4）当实际波形波前部分有振荡（过冲）及波尾过零呈衰减振 荡波时，规定振荡幅值不应超过0.05Um，衰减振荡波反冲波 幅值ur/ Um＜0.5
波形图画法：
以波峰值的30%和90%的两点的联线与横轴的交点为视在原 点01，从这点到上述联线与由平行线的交点C所作的横轴垂线 之间的距离为波前时间Tf，以及把O1与在波尾的1/2波峰值点 所作横轴垂线之间的距离为波尾时间Tt。 T1=1.67T
（7）陡度大于1000KV/uS的陡波冲击波
最大输出电压幅值600KV，适用于高压线 路用有机复合绝缘子陡波冲击耐受试验。
❖ DL474.6 《变压器操作波感应耐压试验》 规定了变压器操作波感应耐压试验的标准 冲击波形。
（8） Tcr＞100微妙，Tz＞1000微妙，Td （90）＞200微妙的操作波冲击波
雷电冲击试验
概述
❖ 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频 电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭 击。
❖ 雷电在输电线路或电力设备上，有可能造成幅值和 陡度都很高的过电压，对设备的绝缘破坏较大。工 程上，为了考验电力设备耐受雷电过电压的能力， 使用冲击电压发生器进行模拟雷击的试验，这就是 雷电冲击电压试验。人为施加在输电线路或电力设 备上的这个雷电过电压波就叫雷电冲击电压波。雷 电冲击电压波是单极性的（正或负）。为了模拟雷 电过电压的作用，保证电力系统安全可靠的运行， 要求变压器有足够的冲击绝缘强度，国家标准对变 压器的不同的电压等级作了明确规定。见 GB311.1-6-83和GB1094.3-85。
试验前把C1充好电，当K（或点火球隙）动作后，由C1向C2充电， 则试品两端电压：
U1=U0*（1-e（-t /τ）） （充电过程）
C1、C2两端电压平衡后，一起又通过R2对地放电，则试品两端电
压：
U2=U0*e（-t /τ）
（放电过程）
根据雷电波形定义，来推导波头波尾时间公式：
（1）求波头Tf： 30%U0= U0*（1-e（-t1/τ1）） 90%U0= U0*（1-e（-t2/τ1））
t2= 2.3026 τ1
已知 Tf=1.67（t2-t1） 即得：
Tf= （2.3026 τ1- 0.357τ1）*1.67
=1.9456*1.67τ1
=3.249τ1
τ1=RC=R1*（（C1*C2）/ （C1+C2））
（2）求波尾Tt： 50%U0=U0*e（-Tt /τ2）
0.5= e（-Tt /τ2）
（1）
（2）
老试验站冲击等值电路
新试验站冲击等值电路
（3）
旧试验站球心放电原理：如图
第一步：1点充电为+U0，当球隙击穿时，1点电位降到0，2 点 电位由0变为-U0，那么第二个球隙两端的电位变成+UO-（U0） =2U0，肯定会导致第二个球隙击穿。
解方程组：0.3 = 1-e（-t1/τ1）
（1-1） （1-2）
0.9 = 1-e（-t2/τ1）
0.7= e（-t1/τ1） 0.1= e（-t2/τ1）
（1-3） （1-4）
根据（1-3）式 得：
-t1/τ1=-0.357
t1= 0.357τ1
根据（1-4）式 得：
-t2/τ1=-2.3026
适用电力变压器操作波感应耐压试验。
二、雷电冲击全波和截波的图示法及规定
我们公司的冲击电压发生器主要是用来产生标准雷电冲击全 波截波。要进行冲击电压试验，就必须先知道冲击波形的规 范性。
❖ 全波标准规定：
（1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差±30%；
（2）半峰值时间Tt为50 uS，允许误差±20%；
❖ 截波标准规定：
（1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差 ±30%；
（2）截波时间Td为2~5 uS
（3）试验电压Um，允许偏差±3%，是 指规定值和实测值之差，不是指测量 误差。
（4）当实际波形波前部分有振荡（过冲） 规定振荡幅值不应超过0.05Um，反冲 波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.250.35
❖ DL/T557《高压线路绝缘子陡波冲击耐受 试验》规定了线路绝缘子陡波冲击耐受试 验的标准冲击波形
（6）Tf=100~200毫微妙的陡波冲击波。 陡度2500KV/uS，最大输出电压幅值 500KV，适用于高压线路B型绝缘子陡波 冲击耐受试验。
❖ JB5892《高压线路用有机复合绝缘子技 术条件》规定了有机复合绝缘子陡波冲击 耐受试验的标准冲击波形
一、冲击电压发生器多种波形介绍
冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电 压发生装置。它被用于研究电力设备遭受大 气过电压（雷电）时的绝缘性能。冲击电压 的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波 形陡度有关。目前国内冲击电压发生器能产 生8种冲击波形。下面简单介绍一下： ❖ GB311《高压输变电设备的绝缘配合-高电压 试验技术》规定了三种标准冲击波形
（1） 1.2/50微妙标准雷电冲击全波 （2） 1.2/2~5微妙标准雷电截波
过零系数 0.25-0.35 （3）250/2500微妙的标准操作冲击波
Tf为20~250us 90%持续时间≥200us 过零时间≥500us ❖ IEC517 规定GIS组合电器现场冲击试验的二 种标准冲击波形
（4）Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波 （5） Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波
-Tt /τ2=-0.693
Tt=0.693 τ2
τ2=RC=R2*（C1+C2）
3、雷电波效率计算
如上图：η=U2/U1
=（U2/UR2）*（UR2/U1） =（C1/（C1+C2））*（R2/（Rs+R2）） 当Rs=0时，回路为高效率 4、试验站冲击发生器 （1）冲击发生器线路图比较（充电方式、极性） （2）等值电路 （3）旧冲击球隙放电（同步） （4）新冲击球隙放电（同步）
波形图画法：以D点与反波峰值的幅值 的30%和90%的两点的联线与反波峰 值的交点为N，与D点横向平行的交点 为M，从M点所作的横轴垂线与O1之 间的距离为截波时间Td。 T1=1.67T
三、雷电冲击发生器原理介绍
1、雷电波的基本形成
2冲击电压发生器最基本的等值回路。