大恒沖擊電流測試設備

	產品名稱：	沖擊電流測試設備
	產品品牌：	大恒
	產品型號：
	產品規格：
	產品顏色：	灰色
	產品參數：	1.放電電流：200kA 2.回路電阻：≈2Ω
	產品優勢：	1.運行安全； 2.控制上位機采用觸摸屏及PLC組合；

大恒沖擊電流測試設備




沖擊電流發生器特點

● 運行安全；

● 控制上位機采用觸摸屏及PLC組合；

● 充電電容采用框架式結構，外型美觀大氣；

● 內部接線標識均采用臺灣凱士士（KSS）品牌；

● 8/20μs 波形和10/350μs波形內自動變換，時間小于8秒；

● 產品符合GB18802. 1- 2011《低壓配電系統的電涌保護器SPD》；

● 采用自動接地桿與氣缸接觸點雙重放電，確保充電電容各個節點剩余電荷的泄放，保障設備操作；




適用范圍

    本系列沖擊電流測試設備主要用于產生強大的雷電沖擊電流，用于研究和檢測避雷器、SPD等電器設備耐受雷電沖擊電流的熱和電動力的能力，也可用于電工科技、等離子體、基礎物理和環境科學等其它領域。




使用條件

1.海拔高度不超過1000米；

2.環境溫度：-10℃～40℃；

3.環境濕度：相對濕度不大于85％；

4.無導電塵埃和腐蝕性氣體；

5.接地線盡可能的短、粗且回路一點接地；




測試系統參數

主電容量：64uF/128uF  24kV

放電電流：200kA

回路電阻：≈2Ω




符合標準

(a).GB/T 16927.1-1997《高電壓試驗技術 第一部分 一般試驗要求》

(b).GB/T 16927.2-1997《高電壓試驗技術 第二部分 測量系統》

(c).YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》

(d).GB/T 17626.5-1999 《電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗》

(e).GB 11032-2000 《交流無間隙金屬氧化物避雷器》

(f).GB/T 18802.1 低壓配電系統的電涌保護器 第一部分：性能要求和試驗方法

(g).GB/T18802.21 電信和信號網絡的電涌保護器 第一部分：性能要求和試驗方法




產品圖






原理和電路

雷電沖擊電流測試設備是采用電容儲能的脈沖功率裝置，其基本原理框圖如下：



設備總共分為以下三個部分（單元）：

1.電源耦合系統；

2.觸摸屏控制系統；

3.計算機測控系統；




主回路原理圖如下：






沖擊電流波形調節方法分析

    組合波是指設備輸出端高低壓開路時，輸出電壓波形，波頭1.2μs±50%，波尾50μs±20%；輸出側短路時，輸出電流波形，波頭8μs±10%，波尾20μs±10%。即設備輸出阻抗U/I =2Ω。

    由于沖擊電流測試設備中沖擊電容量一般是固定的，因此調整電流波形只能采用調節電阻和電感的方法。

▲增加Rm電阻阻值，電流波形出現的情況是電流峰值降低，波前時間變小，波尾時間變長。

▲減小Rm電阻阻值，電流波形出現的情況是電流峰值增加，波前時間變大，波尾時間變短，反峰幅值變大。

一般而言通過變化電阻阻值，影響較大的是電流峰值；波頭和波尾時間略有影響，但是這種影響不是根本性的。

▲增加回路電感Lt的值，電流波形出現的情況是電流峰值降低，波前時間變大，波尾時間變長，反峰幅值變大。

▲減小回路電感Lt的值，電流波形出現的情況是電流峰值增加，波前時間變小，波尾時間變短，反峰幅值變小。

一般而言通過變化回路電感值，影響較大波頭和波尾時間，電流峰值也有影響。

▲增加Rs1的電阻開路電壓波尾變長。

▲增加Rs2的值，開路電壓波形峰值增大。

▲充電電壓：一般情況下，充電電壓絕對不能超過電容器額定電壓。

長期使用過程中，充電電壓不應該超過額定電壓的80%。




沖擊電流波形分析

8/20μs雷電沖擊電流波形屬于第一類指數波形，定義如下：






    8/20μs雷電沖擊電流波形參數有：電流峰值I   波前時間Tf   波尾時間Tt   反峰幅值β

    10/350μs雷電沖擊電流波形見于IEC61312-1Protection against lightning electromagnetic impulse -Part 1:General principles，附錄Annex B (informative) Time function of the lightning current for analysis purposes，其數學解析公式為，。

其中

I：電流峰值

h：峰值電流校正系數

t：時間

t1：波頭時間常數

t2：波尾時間常數

    10/350μs雷電沖擊電流在IEC61643-1定義為：波頭時間在50μs，波尾時間在350±10%，傳遞電荷數Q和比能量W/R為：






試驗中實測10/350μs雷電沖擊電流波形參數有：電流峰值I、波前時間Tf、波尾時間Tt、傳遞電荷Q：即安秒數和比能量W/R。






沖擊電流發生裝置原理分析 

（1）沖擊電流發生裝置采用RLC串聯放電回路，經過電路分析可知，影響沖擊電流幅值和波形的參數主要有兩個：



該回路可工作在以下三個狀態：

    欠阻尼狀態（）：輸出沖擊電流波形為振蕩波形，如果回路電阻為零，將形成周期振蕩。如果回路中存在電阻，將形成衰減振蕩波。這時放電電流為衰減的周期性振蕩電流，它的幅值按指數曲線下降。電流達到第一個幅值的時間為：

電流的第一個幅值為：

式中-儲存在電容器組C中的能量。

在t=0瞬間，脈沖電流的陡度最大，即





    輸出指數沖擊電流時，沖擊電流發生裝置工作在欠阻尼工作狀態?？梢?，沖擊電流波尾階段過零后有一反峰，該反向幅值不能夠超過沖擊電流幅值的30%（低壓防雷要求不小于20%）。 

（2）臨界阻尼（），放電電流為非周期性脈沖電流。





(3)過阻尼（），放電電流為非周期性脈沖電流



1.放電回路中的電感L有關。要增加脈沖電流的幅值，可以從兩方面著手。一方面是增加電容器組中儲存的能量，即提高電容器組的充電電壓Uo和增加電容器組的電容量C。另一方面是減小放電回路的電感L。

2.無論放電電流是周期性的或是非周期性的，脈沖電流的幅值Im都和放電回路中的電阻R有關，f(α)隨R減小而增加。為了增加脈沖電流幅值，應盡可能減小放電回路的電阻R。

3.無論放電電流是周期性的或是非周期性的，脈沖電流的最大陡度都是一樣的，即(di/dt)m=Uo/L而且只取決于電容器組的充電電壓Uo和放電回路的電感L，與放電回路的電阻無關。為了獲得最大的電流陡度，應適當提高充電電壓Uo和盡量減小放電回路的電感L。

直線位移控制

直線位移傳感器采用：MINORKTM-100mm型號產品，阻值5Kohm沖擊；

電機減速裝置選用: 偉延 公司2GN 10X型號產品每秒鐘運行1mm；




相關證書






大恒智能防雷系統

大恒沖擊電流測試設備


觸摸屏控制系統操作方法

1. 在測控系統機柜上有1個旋轉按鈕和1個急停按鈕，其功能分別如下：

1）【控制電源】：順時針旋轉開關，控制回路接通電源；逆時針旋轉，則關斷控制電源。

2）【緊急停止】：在任何緊急情況下，按下緊急按鈕，系統停止切斷電源，主回路接地系統處于安全狀態。

2.系統啟動后自動進入觸摸屏主控界面，在主控頁面內可以通過簡單的觸摸操作完成對系統的所有控制，并且將系統的運行狀態直觀的以圖形動畫顯示出來。主控界面主要包括三部分，圖形顯示區（1），狀態信息顯示區（2）和控制區（3）。



主控界面




【圖形顯示區】包括控制系統主要部件的動作，可以直觀的以動畫的方式檢測到控制系統各個部件當前的狀態。

極性狀態：顯示會根據當前的極性自動顯示文字“正極性”或者“負極性”。無極性則顯示“無”，并閃爍，提醒您需要先進行極性切換,正負極性的切換,正極性
電容器：充電式導線變為紅色，說明正在充電，電容器根據充電電壓與設置電壓以百分比填入，可以直觀看到充電情況，并以文字形式顯示當前電壓。
接地狀態：當接地電磁鐵打開時，圖形化電磁鐵旋轉桿打開，高壓電線顯示為紅色，表示危險。
觸發球：可以直觀的顯示出當前觸發球的距離并根據觸發球的距離自動調整顯示球的位置，并伴以數字顯示當前球隙距離。
【系統運行狀態】顯示當前系統的設置參數，故障信息，以及各部分的運行狀態。
啟動條件：備妥、急停按鈕及試品門以界面指示燈的方式顯示，當系統啟動的條件未達到時，該部分會顯示為紅色。
主回路狀態：主電源與接地打開指示燈的紅燈分別表示主接觸器合閘到位與接地打開到位。
設置參數顯示：當前電壓與充電次數前面的數字為當前的實際測試數據，斜杠后面為設置參數； 充電時間前面的數字為當前的充電時間，斜杠后面為設置的充電間隔時間；
運行狀態：上面一行為現實系統運行流程狀態，顯示當前系統運行的步驟。右側一行顯示PLC運行狀態，有故障時，顯示故障信息。

【按鈕操作】主界面總共有5個按鈕，分別為“備妥”、“開始試驗”、“參數設置”、“手動觸發”、“故障復位”，其功能分別為：

備妥：開始試驗前，先設置試驗參數，檢查硬件回路，確定無誤后，按下備妥按鈕，表示準備完成。

開始試驗：系統處于停止狀態時，顯示“開始試驗”，當試驗開始后，顯示為“停止試驗”，按下可以停止正在進行的試驗。

參數設置：設置試驗常用參數，包括實驗流程，測試位置，系統設置等。

手動觸發：當電容器電荷沖到預置電壓時按鈕顯示為紅色，可以手動發送觸發脈沖。

故障復位：當系統出現故障時，點擊后可以復位系統故障。

動作負載：單擊進入動作負載控制界面。

試驗參數設置：在測試主頁面點擊【試驗參數】按鈕，進入實驗參數設置界面，可根據試驗要求設置測試流程，由系統自動進行測試。參數設置頁面總共包括3大塊：沖擊試驗設置、相位延時控制和延時移相控制。






沖擊試驗設置：

（1）設定充電電壓：設置電容器的預期充電電壓，單位為kV（千伏）?？稍O置的最低充電電壓為1kV，額定充電電壓為10kV，最高不得超過11kV，設置精度為一位小數點（即100V）。

（2）設定間隔時間：設置每次沖擊的間隔時間，單位秒（S）。

（3）設定沖擊次數：在當前的極性下，總共自動沖擊的次數。

（4）極性切換：單擊正極性按鈕，正極性到位后會有紅色指示，負極性是一樣操作方式。

（5）完成設置：點擊觸摸按鈕【確認】，系統自動設置相關動作，并進入預備測試模式，保存設置參數，下次啟動頁面顯示為本次設置的參數。

移相控制器：工作模式有兩種，我們選擇移相控制即可，另一種延時控制本設備用不到。由于采樣角度和沖擊試驗電源的區別，可能存在實際角度和設置角度有一定的固有偏差，將偏差值寫入角度偏差即可。

系統參數設置：設置控制系統的組成，個功能模塊的動作方式，以及系統硬件參數設置，一旦設備調試好，嚴禁隨意改動系統參數。

進入方式：在參數設置頁面點擊【系統參數】切換到密碼輸入界面。由于系統調試涉及重要的參數調整，必須輸入正確的授權密碼才可進入高級調試界面。

輸入正確的密碼后，點擊“確定”按鈕，進入系統參數設置界面。

充電回路參數：也就是設置主回路的參數。

【最高充電電壓】用來設置系統最高設置電壓，放置在設置參數是設置電壓過高情況。

【直流分壓比】設置充電電壓的采樣分壓器分壓比值，正確的分壓比可以直觀的以數字方式準確的檢測（和設置）到充電電壓。

【采樣電流比】設置動作負載的副邊分流器的分流比。

【負載電壓變比】設置動作負載的副邊分壓器的分壓比。

極性轉換：有自動極性轉換時，選擇為“有”，顯示為綠顏色 。

觸發模式切換：按下此按鈕，可以在點火與電機兩種觸發模式間進行切換。

自動球隙1參數設置：球隙的自動調整與設置的充電電壓對應。

自動球隙2參數設置：與1#球隙一樣的對應表格；（該設備只有一個球隙，所以屏蔽了此功能）。

完成設置：點擊【確認】按鈕完成參數的設置。

觸發球間隙調試：在【系統參數】界面，最下面點擊【系統調試】按鈕，進入系統調試界面。

根據故障信息的內容，選擇進入六種調試界面的其中一個。之后可以根據提示信息進行操作，完成相應的調試。（此類操作最好在技術員的操作下進行）。

故障信息

1.當前充電電壓大于設定電壓的10%：檢查直流分壓器的高壓端與低壓端的連接是否可靠連接；檢查直流分壓器的BNC插頭是否可靠連接，重新插拔一次；

2.急停按下，請旋開按鈕：該信息表示急停按鈕按下，設備處于待機狀態，若要重新啟動設備，請先旋開急停按鈕；

3.實驗過程中，接地閉合：檢查接地打開到位的傳感器在接地打開的時候是否能夠可靠地檢測到信號。若接地打開到位時，傳感器沒有亮或者介于亮和不亮之間，請調整該傳感器與鐵塊之間的距離，使之可靠感應到信號；

4.合閘命令發出3s后，接地沒有打開到位：檢查對應的接地電磁鐵有沒有打開這個動作，若沒有，則檢查控制信號有沒有輸出；若有，則按照第3條方法檢查；

5.門聯鎖接地棒未到位：檢查門是否關好，接地棒是否放置在指定的位置；檢查行程開關的信號是否有效，按下開關，人機界面上對應的指示燈會亮；

6.原邊過流：檢查過流繼電器與電流互感器的整定值是否正確（不同的設備對應的值不一樣，請在專業人員指示下進行檢查）；按下“故障復位”按鈕，恢復初始狀態；

7.原邊過壓：檢查過壓繼電器與電壓互感器的整定值是否正確（不同的設備對應的值不一樣，請在專業人員指示下進行檢查）；按下“故障復位”按鈕，恢復初始狀態；

8.動作負載原邊過壓：檢查動作負載上的過流繼電器與電流互感器的整定值是否正確（不同的設備對應的值不一樣，請在專業人員指示下進行檢查）；按下“故障復位”按鈕，恢復初始狀態；

9.若以上處理方案沒有解決問題，請聯系相關客服。




維護須知

1.日常維護程序

a、應定期清潔，建議一周一次；

b、檢查絕緣是否良好；

c、檢查電氣連接是否有不良；

d、地線是否連接完好；

e、檢查接線端子有無松動現象，各電氣連接接觸是否良好；

2.長期停放時的維護保養措施

長期停放時，應注意絕緣、防潮、防銹等；

長期停放后重新使用，應對電氣性能進行檢測，尤其是絕緣和接地，合格后方可使用；

大恒沖擊電流測試設備




設備操作須知

    本設備為特殊的高電壓設備，為確保人身安全和設備正常運行，操作和使用此設備的人員都必須具有一定的高電壓知識和高電壓試驗技術，且懂得高電壓試驗的安全知識，熟悉該高壓電試驗設備后，看懂有關電路，根據要求準確調整好回路元件，方可進行試驗。

1.試驗進行前，將接地棒從發生器移開且把試區門關閉，合上主電源；

2.開始試驗時，如啟動后主電源無電，則檢查急停開關和連鎖開關；

3.按“開始試驗”按鈕打開接地裝置，有充電電流而沒有電壓，檢查是否在發生器上有不正常接地；

4.沖擊電流發生器應用金屬網隔開，防止試品的暴裂，傷害人員。若要換調元件，需要用接地棒短接電容器，確保電容器上無剩余電荷；

5.放電電極定期清潔、更換。充電變壓器定期常規試驗。電容器需要定期測量電容量和介損；

6.禁止沒有試品串在放電回路中主回路開路進行放電試驗，這將損壞殘壓分壓器；

7.進入本體區域，必須用接地桿將充電電容上的剩余電荷釋放，電容器連接端上均需要放電,各點反復多次,直至任何一段未見到明顯火花,尤其要注意的是，檢查高壓部件時接地桿必須始終掛在需要檢查的位置上；

8.更換試品時將接地棒接觸到試品非接地端，確保人員接觸到的部位安全接地；

9.高電壓試驗須至少兩名操作人員方可進行，禁止單人進行操作實驗；

10.當試品出現燃燒情況，請立即關斷負載電源，防止電源長時間短路；

11.在整個實驗過程中，嚴謹操作人員遠離設備，時刻注意設備運行狀況；

12.有任何故障或異?，F象，立即停止試驗，并做好異?，F象記錄，聯系我們；

13.安全第一；