Wat is de maximale spanning van een bliksemimpulsgenerator?

1. Conventioneel en typisch bereik

Industriële en universitaire laboratoria: Voor het testen van conventionele hoog-spanningsapparatuur (zoals transformatoren, kabels, isolatoren), varieert de typische spanningswaarde van gewone bliksemimpulsgeneratoren gewoonlijk van1000 kV tot 6000 kV. Dit assortiment dekt al de testbehoeften voor de overgrote meerderheid van elektrische apparatuur.

Een generator van 2400 kV of 3600 kV is bijvoorbeeld een standaardconfiguratie in veel grote hoogspanningslaboratoria.

Nationale of wereld-grote laboratoria: Om Ultra-High Voltage (UHV)-transmissietechnologie (spanningen hoger dan 800 kV AC of 1100 kV DC) en de isolatieprestaties van lucht onder extreme omstandigheden te onderzoeken, worden grotere generatoren gebouwd.

De spanning van deze generatoren kan oplopen8000 kV of zelfs hoger.

2. Wereldrecord en extreme gevallen

'S Werelds momenteel gerapporteerde bliksemimpulsgenerator met de hoogste spanning bevindt zich in China.

State Grid UHV DC-testbasis: De daar gebouwde impulsspanningsgenerator heeft eennominale spanning tot 12.000 kV (12.000 kV of 12 MV). Dit vertegenwoordigt het hoogste niveau ter wereld en wordt voornamelijk gebruikt voor onderzoek naar UHV-apparatuur en onderzoeken naar lange luchtspletenontladingen.

3. Factoren die de maximale spanning bepalen

De maximale uitgangsspanning van een bliksemimpulsgenerator is niet willekeurig; het hangt vooral af van de volgende kernfactoren:

Aantal fasen: Impulsgeneratoren gebruiken doorgaans een Marx-circuit. Het laadt meerdere condensatoren parallel op en ontlaadt ze vervolgens in serie om hoge spanning te genereren. De spanning is ongeveer gelijk aan delaadspanning per trap × het aantal trappen. Daarom leveren meer trappen theoretisch een hogere uitgangsspanning op.

Laadspanning per fase: Dit is de laadspanning die een enkele condensatormodule kan weerstaan.

Structuurgrootte en isolatie: Hogere spanningen vereisen hogere isolatieniveaus. De fysieke afmetingen (hoogte, straal) van de generator moeten groot genoeg zijn om interne flashover of ontlading naar de omgeving te voorkomen voordat de doelspanning wordt bereikt. Dit is ook de reden waarom ultra-hoogspanningsgeneratoren erg groot zijn.

Efficiëntie: Vanwege de aanwezigheid van parasitaire capaciteit en circuitinductie zal de werkelijke uitgangsspanning lager zijn dan de theoretische waarde. Een goed-ontworpen generator kan een efficiëntie van meer dan 90% hebben.

Samenvatting