뇌임펄스기기의 종류 및 시험기준

Jun 04, 2026

낙뢰 충격 장비: 고-전압 테스트의 핵심 기술

낙뢰 충격 장비는 고전압 테스트 분야에서 핵심 테스트 장치 역할을 합니다.{0}} 주요 기능은 자연 낙뢰 방전에 의해 생성된 일시적인 고-전압 및 고전류 임펄스를 제어된 방식으로 시뮬레이션하여 다양한 전력 장비 및 전자 시스템의 절연 성능 및 -간섭 방지 기능을 과학적으로 검증하는 것입니다. 전력망 전압 수준이 지속적으로 상승하고 장비 통합 밀도가 증가함에 따라 낙뢰 충격 테스트는 기술 사양 및 표준 시스템이 점점 더 정교해지면서 제품 품질 관리 및 신뢰성 평가에서 중요한 링크가 되었습니다.

번개 임펄스 장비의 작동 원리 및 기본 구성

뇌임펄스 장비의 핵심 설계 개념은 본질적으로 '병렬 충전 및 직렬 방전'을 기반으로 한 에너지 변환 구조인 마르크스 회로 원리에서 유래합니다. 충전 단계 동안 장치 내부의 여러 단계의 커패시터는 충전 저항기를 통해 DC 고{1}}전압 전원 공급 장치에 병렬로 연결되며, 각 커패시터는 미리 설정된 전압 값으로 독립적으로 충전됩니다. 방전 단계가 시작되면 첫 번째-단계 점화 볼 갭이 정확하게 트리거되어 각 후속 단계의 일련의 볼 갭이 분해되어 순차적으로 전도됩니다. 이는 즉시 모든 스테이지 커패시터를 직렬 연결 상태로 전환합니다. 그런 다음 각 커패시터의 전압이 중첩되어 출력 단자에서 매우 높은 진폭과 매우 짧은 지속 시간을 갖는 펄스 전압 파형을 생성합니다. 이 설계를 통해 저-전압 전원을 사용하여 수 메가볼트 또는 수십 메가볼트의 임펄스 고전압을 생성할 수 있으므로 장비 제조 난이도와 비용이 크게 줄어듭니다.

물리적 구성 관점에서 볼 때 완전한 낙뢰 임펄스 테스트 장치는 최소한 세 가지 핵심 구성 요소로 구성됩니다. (1) 각 단계에서 마르크스 회로를 구현하기 위해 커패시터, 충전 저항기, 파{1}}프론트 저항기, 파{2}}테일 저항기 및 볼 갭 스위치를 통합하는 임펄스 전압 발생기 본체; (2) 일반적으로 저항성-용량성 전압 분배기 또는 차동-통합 측정 장치를 포함하는 측정 시스템은 파형 획득 및 분석을 위해 디지털 레코더와 결합됩니다. (3) 충전 전압 조절, 방전 타이밍 제어, 안전 인터록 보호 제공을 담당하는 제어 및 트리거링 시스템. 파{9}}절단 테스트가 필요한 응용 분야의 경우 파-파형 볼 간격을 이용하여 미리 정해진 시간에 충격파를 강제로 차단할 수 있는 추가 파-장치를 설치해야 합니다.

장비 분류 및 기술 매개변수

시뮬레이션 목적과 실험 목적에 따라 낙뢰 장비는 낙뢰 전압 발생기와 낙뢰 전류 발생기의 두 가지 범주로 명확하게 나눌 수 있습니다. 전자는 낙뢰 과전압이 장비 절연 구조에 미치는 전기적 스트레스 영향을 시뮬레이션하는 데 중점을 두는 반면, 후자는 피뢰기와 같은 전압{1}}제한 구성 요소에 낙뢰 전류가 주입될 때 열 스트레스 및 전자기력 효과를 재현하는 데 중점을 둡니다.

고전압 전력 시스템 테스트 분야에서 표준 낙뢰 충격 전파는 파면 시간이 1.2마이크로초이고 반-피크 시간이 50마이크로초인 이중-지수 파형으로 정의됩니다. 이러한 파형 매개변수는 임의로 선택되지 않고 광범위한 자연 낙뢰 관찰 데이터를 기반으로 한 통계적 유도에서 파생되며 가공 송전선에서 유도된 낙뢰 과전압의 일반적인 특성을 합리적으로 나타냅니다. 전체-파 테스트 외에도 낙뢰 충격파-파 테스트는 상당한 엔지니어링 가치를 갖고 있습니다. 소위{10}}'쵸핑'은 상승 에지 또는 파면 단계에서 외부 간격을 통해 전체 낙뢰 임펄스 파동을 강제로 차단하여 발생하는 급격한 전압 점프를 의미합니다. 초핑 시간은 일반적으로 2~5 마이크로초로 설정되며, 낙뢰 시 절연 섬락으로 인한 급격한 전압 강하 현상을 시뮬레이션합니다. 최대 전압이 800kV를 초과하는 초{15}}초고압-전압 장비의 경우 국제 표준에서는 파면 시간의 양의 허용 오차를 크게 개정하여 이를 100%로 확장하여 파면 시간을 2.4 마이크로초에 도달할 수 있도록 했습니다. 이러한 조정은 매우 긴 공극의 배출 과정 중 물리적 특성의 차이를 완전히 고려하여 표준 공식이 엔지니어링 관행에 어떻게 반응하는지 반영합니다.

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