浅谈冲击电压发生器的设计原理

　　冲击电压发生器本体设计为户内使用，采用三根绝缘立柱支撑结构。在发生器的每级将3根立柱联结可靠，并互相间组成稳定的结构。
　　冲击电压发生器的每级都有一台低电感，大容量的冲击电容，它们被放置在冲击电压发生器结构中央。该电容采用高密度固体电容器，具有重量轻、体积小的特点，即使在额定工况下连续操作，它们也有足够的使用寿命。
　　冲击电压发生器上使用的所有的电阻都是拔插式的线绕电阻。雷电波的调波电阻采用无感绕制，具有很小的电感。波头电阻和波尾电阻安装在发生器的两柱之间。充电电阻则安装在点火球隙的一侧。
　　直流充电电源（由高压变压器、倍压电容、高压硅堆构成）采用倍压整流方式。高压硅堆安装在一个绝缘支撑板上，通过一个简单的弹簧压接机构可手动变换其方向。通过一只保护电阻将直流高电压输出到冲击电压发生器的级电容。用于测量充电电压的高压高阻也安装在这个绝缘支撑板上。
　　冲击电压发生器电压波是通过一个电容器一系列电容器构成的放电回路而得到的，然后它被施加到受试变压器上。现在做高压冲击试验所采用的是由马克斯原放电回路改进而成的发生器。该发生器由若干电容器所组成，这些电容器开始时并联充电，而后通过级间火花间隙的点火而串联放电。
　　一个简单的单级冲击电压发生器由电容器构成，C由直流DC电源充电，而后通过球隙G放电。电阻R限制着充电电流，而电阻控制着发生器所产生的冲击电压波形。发生器的输出电压可以通过级数的增加预于提高，对于做变压器试验来说，通常采用到20级。当初始级的电压达到所要求的水平V时，间隙G，就开始放电，那么电压V就被迅速地加到电容器械G2的一个电极上，C2的另一个电极立即升压到2V，而使第二个间隙G2放电，该过程重复到发生器的所有级，如果有N级，那么输出端子上终将出现NV电压，而这一输出就是施加到受试变压器的冲击电压。
　　冲击电压发生器的点火触发是通过触发下一级的球隙使之放电而完成的。因此下一级的球隙被设计成三间隙结构。触发脉冲是由一个高电平，快速变化的脉冲电压。它是由点火脉冲放大器产生的。一个用于检测发生器点火的脉冲的耦合电容安装在发生器的底座上。
　　为了确保冲击电压发生器的安全操作，系统提供了一个接地机构。一旦发生器发生异常，接地放电开关会在个充电电阻后自动接地，结果所有的冲击电容都将通过下一级的电阻放电。