沖擊電壓發(fā)生器沖擊電容值的選取方法
沖擊電壓發(fā)生器是高壓實驗室的基本設備之一,它是一種產(chǎn)生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。由于絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加電壓的波形有關,而實際沖擊電壓波形具有分散性,因此必須對于沖擊電壓波形參數(shù)做統(tǒng)一規(guī)定,以保證多次試驗的重復性和不同試驗條件下的結果的可比較性。我國采用國際電工委員會(IEC) 標準規(guī)定標準沖擊電壓波形。即規(guī)定沖擊電壓波形為雙指數(shù)型,波頭時間為1.2uS,波尾時間為50us,沖擊電壓峰值一般為幾十千伏到幾兆伏。
沖擊電壓發(fā)生器沖擊電容值的選取
試品電容最高為2000pF,估計沖擊電壓發(fā)生器的對地雜散電容和高壓引線及球隙等的電容約為500pF,估計電容分壓器的電容約為600pF,則總的最大負荷電容為:
C2=2000+500+600=3100pF
為保證電壓效率,沖擊電容應大于等于負荷電容的10倍,則沖擊電容約為:C1≥10C2≥31000pF。
由于回路中的電感會影響到沖擊電壓發(fā)生器的沖擊電壓波形,故選用主電容時應選擇固有電感小的電容器,在本設計中主電容采用脈沖電容器。用于沖擊電壓發(fā)生器的脈沖電容器主要型式可分為:膠紙筒型、瓷套型和金屬殼型等。
膠紙筒型電容器體型細長,機械強度差,不便于采用柱式發(fā)生器結構,需要另立絕緣支架,而且這種電容器的容量不能做很大,在使用中容易受潮,故很少用于大型沖擊電壓發(fā)生器。
瓷套電容器具有很高的機械強度和良好的絕緣性能,適合于柱式發(fā)生器結構,但其能量亦不能做得很大,故該種電容器多用于2000kV以下的中型沖擊電壓發(fā)生器。
金屬殼電容器電壓和容量可以做得很大,而且機械強度高,適用于多種沖擊電壓發(fā)生器結構,故使用廣泛。
綜合考慮電壓等級、電容器規(guī)格與電容量的影響,在某電容器生產(chǎn)商脈沖電容器產(chǎn)品列表中選擇額定電壓為100kV,標稱容量為0.2uF的鐵殼式脈沖電容器。