沖擊電壓發(fā)生器通常都采用Marx回路,如圖1所示。圖中C為級電容,它們由充電電阻R 并聯(lián)起來,通過整流回路T-D-r充電到V。此時,因保護電阻r 一般比R 約大10倍,它不僅保護了整流設備,而且還能各級電容充電比較均勻。在第1級中g(shù)0為點火球隙,由點火脈沖起動;其他各級中g(shù)為中間球隙,它們調(diào)整在g0起動后逐個動作。這些球隙在回路中起控制開關(guān)的作用,當它們都動作后,所有級電容C 就通過各級的波頭電阻Rf串聯(lián)起來,并向負荷電容C0充電。此時,串聯(lián)后的總電容為C/n,總電壓為nV。n為發(fā)生器回路的級數(shù)。由于C0較小,很快就充滿電,隨后它將與級電容C一起通過各級的波尾電阻Rt放電。這樣,在負荷電容C0上就形成一很高電壓的短暫脈沖波形的沖擊電壓。在此短暫的期間內(nèi),因充電電阻R 遠大于Rf和Rt,因而它們起著各級之間隔離電阻的作用。沖擊電壓發(fā)生器利用多級電容器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電來產(chǎn)生所需的電壓,其波形可由改變Rf和Rt的阻值進行調(diào)整, 幅值由充電電壓V 來調(diào)節(jié),極性可通過倒換硅堆D兩極來改變。
雷電沖擊試驗電壓, 大部分均是由變壓器的保護,決定因素主要由避雷器的保護水平好壞,這些與雷電過電壓沒有什么關(guān)系,如果避雷器放電以后,雷電流所形成的殘壓是變壓器承受的雷擊過電壓, 將避雷器殘壓作用在變壓器上的波形標準化也就是模擬雷電沖擊試驗波形, 這個可以分為截波和全波兩種。
由于大型電力變壓器繞組的等值電容非常大,并且等值電感非常小,這樣的波形就會有一些偏差。由于試驗品有電感存在,并且單極性波形不好,在波尾部分還有一定的過零振蕩,這樣對振蕩反峰值有一定的要求,其幅值小于電壓中幅值的50%。這樣大部分的變壓器有不過零現(xiàn)象存在,在分析波形的時候一定要注意。