1. Einführung
Ein Stoßspannungsgenerator (üblicherweise aufgebaut auf dem Marx-GeneratorTopologie) ist eines der teuersten und technisch anspruchsvollsten Geräte in jedem Hochspannungsprüflabor. Wenn Sie die falsche Bewertung kaufen, verschwenden Sie entweder Ihr Budget für ungenutzten Spielraum oder, schlimmer noch, Sie erfüllen nicht die Wellenformanforderungen von IEC 60060 / GB/T 16927 für Ihre Testobjekte.
Dieser Leitfaden geht durch die sechs Entscheidungen, die tatsächlich wichtig sind, wenn Sie ein Stoßspannungsprüfsystem - spezifizieren oder kaufen. Er basiert auf mehr als einem Jahrzehnt Erfahrung in der Systemkonfiguration von 20-kV-Unterrichtseinheiten bis hin zu 2400-kV-UHV-Prüfsystemen-.
2. Schritt 1 - Passen Sie die Generatorspannung an die BIL Ihres Testobjekts an
Der häufigste Fehler besteht darin, den Generator entsprechend zu dimensionierenNennsystemspannungdes Testobjekts (z. B. . 35 kV), wenn Sie es tatsächlich an die Größe des Objekts anpassen müssenGrundisolationsniveau (BIL).
BIL ist die Blitzstoßfestigkeit, die ein Gegenstand überstehen muss, und sie ist immer viel höher als seine Nennspannung:
| Nennspannung des Prüflings | Typische BIL | Minimale Generatorspannung |
|---|---|---|
| 10-kV-Klasse | 75–95 kV | 200 kV |
| 35-kV-Klasse | 200 kV | 400 kV |
| 66-kV-Klasse | 325–350 kV | 600 kV |
| 110-kV-Klasse | 450–550 kV | 800 kV |
| 220-kV-Klasse | 950 kV | 1200 kV |
Als Faustregel gilt, dass Sie etwa 20 % Spielraum über dem BIL hinzufügen müssen, um den Leerlaufwirkungsgrad des Generators (typischerweise 85–90 %) und die Wellenformtoleranzen zu berücksichtigen.
Wenn Sie Transformatoren, Durchführungen, Überspannungsableiter, Schaltanlagen oder Kabel bis zur 35-kV-Klasse testen, a400 kV / 30 kV Stoßspannungsgeneratorist die Standardauswahl.
3. Schritt 2 - Passen Sie die Energie (kJ) an die Kapazität des Testobjekts an
Die Energie bestimmt, ob Sie die volle Nennspannung an ein Gerät liefern könnengroßes, kapazitives Prüfobjektohne dass die Wellenform zusammenbricht.
Grobe Richtlinie:
Unter 2000 pF Last(Messwandler, kleine Durchführungen, Mittelspannungsschaltanlagen): 10–30 kJ sind ausreichend.
2000–4000 pF Last(Leistungstransformatoren, GIS-Schächte, große Kabellängen): 30–60 kJ empfohlen.
Über 4000 pF Last(Höchstspannungstransformatoren, große Generator-Aufwärtstransformatoren): 120 kJ und mehr.
Die 400-kV-/30-kV-Klasse bietet eine Spannungsausnutzung von mindestens 90 % bis zu einer Last von 2000 pF und eine Spannungsausnutzung von mindestens 85 % bis zu 4000 pF -, was die überwiegende Mehrheit der Geräte der Verteilungsklasse abdeckt.
Wenn es sich bei Ihren Testobjekten um Hochleistungstransformatoren oder -drosseln der 35-kV-Klasse-handelt, greifen Sie zu400 kV / 60 kJVersion statt über-Angabe der Spannung.
4. Schritt 3 - Benötigen Sie die Fähigkeit zu gehackten-Wellen?
Ein Standard-1,2/50-µs-Vollwellentest betont dieLängsisolierungvon Wicklungen. Agehackte Welle- künstlich bei 2–6 µs beendet - belastet zusätzlichIsolierung zwischen-Kurven und Kreuzungen{1}}, weshalb Leistungstransformatoren und Messwandler fast immer beides erfordern.
Wenn Ihre Testnorm (IEC 60076-4 / GB 1094) Tests mit zerhackten -Wellen vorschreibt, planen Sie ein Budget für ein Zerhackergerät mit mehreren Lücken ein (normalerweise für 75 % der Generatorspannung ausgelegt, z. B. . 300 kV-Zerhacker an einem 400-kV-Generator). Wenn Sie es überspringen, können Sie den Typprüfbericht nicht ausfüllen.
5. Schritt 4 -Öl-gefüllte vs. trockene-Kondensatoren
Dies ist eine Umwelt- und Wartungsentscheidung, keine Leistungsentscheidung:
Mit Öl-gefüllte Impulskondensatoren: geringere Kosten, höhere Energiedichte, erfordern jedoch regelmäßige Ölleckprüfungen und sind für Reinräume, Innenlabore mit strengen Hygienevorschriften oder klimatisierte Forschungseinrichtungen ungeeignet.
Vollisolierte Trockenkondensatoren-: Keine Ölleckage, saubererer Betrieb, etwas höhere Stückkosten. Empfohlen für Labore Dritter-, Universitätsumgebungen und alle Standorte, an denen Ölaustritt nicht akzeptabel ist.
Beide Typen erzeugen identische Wellenformen - Die Wahl hängt davon ab, wie Sie die Einrichtung betreiben möchten.
6. Schritt 5 -Manuell, halb-automatisch oder vollautomatisch?
Handbuchist für ein Forschungs- und Entwicklungslabor in Ordnung, das ein paar Schüsse pro Tag abfeuert.
Halb-automatisch (SPS + manueller Trigger)ist der ideale Ort für die meisten -Testetagen - mit automatischer Aufladung und automatischer Erdung, aber der Bediener drückt auf Feuer.
Vollautomatisch(konfigurierbare Schussanzahl, Intervallzeit, automatischer{0}}Trigger und Berichtsexport) macht sich bezahlt, wenn Sie Produktionschargen oder kontinuierliche Routinetests ausführen. Suchen Sie nach einem System, das Wellenformen speichert und PDFs automatisch exportiert - Bei der manuellen Dateneingabe schleichen sich menschliche Fehler ein.
7. Schritt 6 - Planen Sie die Erweiterung
Generatoren werden aus modularen 100-kV-Stufen aufgebaut. Dieselbe Ladeversorgung, Steuerkonsole und Messkette, die eine 4{4}}Stufeneinheit (400 kV) antreibt, können in der Regel vor Ort durch Hinzufügen von Turmabschnitten auf 6, 8, 12 oder sogar 24 Stufen erweitert werden – ohne dass das Basissystem verschrottet werden muss.
Wenn Sie damit rechnen, Geräte mit höherer -Spannung innerhalb von fünf Jahren zu testen, kaufen Sie noch heute die Lade- und Steuerungsarchitektur eines größeren Systems und fügen Sie später Turmstufen hinzu. Es ist fast immer günstiger als der Austausch der gesamten Anlage.
8. Schnellauswahl-Cheat-Blatt
| Wenn Sie testen ... | Beginnen Sie mit… |
|---|---|
| 10-kV-Schaltanlagen, Messwandler | 200 kV / 5–10 kV |
| 35-kV-Verteilungstransformatoren, Durchführungen | 400 kV / 30 kV |
| 35-kV-Hochleistungstransformatoren und -drosseln | 400 kV / 60 kV |
| 66–110 kV GIS und Umspannwerke | 600–800 kV |
| 220-kV-EHV-Leistungstransformatoren | 1200 kV / 120 kJ |
| Prüflabor für den UHV-Typ- | 1600–2400 kV |
Siehe diekomplettes Sortiment der WGJ-Serievon 20-kV-Unterrichtseinheiten bis hin zu 2400-kV-UHV-Systemenfür detaillierte -Modellkonfigurationen.
9. Bonus - Vergiss die Gefährtenausrüstung nicht
Typprüfungen von Überspannungsableitern erfordernbeideein Stoßspannungsgenerator (1,2/50 µs)UndeinImpulsstromgenerator(8/20 µs). Es handelt sich um zwei verschiedene Maschinen, die zwei verschiedene Parameter messen. Wenn Ableitertests auf Ihrer Roadmap stehen, spezifizieren Sie beide gleichzeitig, um spätere Integrationsprobleme zu vermeiden.
10. Fazit
Bei der Auswahl eines Stoßspannungsgenerators kommt es auf fünf Zahlen an:
GeneratorspannungGrößer oder gleich dem 1,2-fachen Ihres Testobjekt-BIL
Energie (kJ)auf die größte Testobjektkapazität dimensioniert, die Sie sehen werden
Gehacktes-Wave-Gerätwenn Transformatoren im Lieferumfang enthalten sind
Kondensatortyp(Öl vs. trocken) basierend auf Ihrer Laborumgebung
Automatisierungsgradabgestimmt auf Ihre tägliche Schusszahl
Machen Sie diese richtig und der Rest - Teilergenauigkeit, Glasfaser-optische Isolierung, SPS-Schutz - sind Grundvoraussetzungen, die jeder seriöse Lieferant als Standard liefern sollte.
Sie sind sich nicht sicher, welches Modell zu Ihren Testobjekten passt? Schicken Sie uns Ihre Ausstattungslisteund Systemspannungsklasse, und wir empfehlen Ihnen eine spezifische Konfiguration.
