[发明专利]冲击电流实验残压测压装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及避雷器、高压电涌保护器、能量压敏电阻类冲击电流实验的电压测量技术领域，特别涉及冲击电流实验残压测压装置及方法。

背景技术

在高电压冲击电流实验过程中（例如：8/20μS电流冲击波、4/10μS电流冲击波），一般用分压器来测量残压峰值，因分压器与测量的产品之间有一定的距离需要连接线连接，连接线在高频大电流脉冲下其电阻值非常小，电阻效应可忽略不计，但其寄生电感不能忽略。大约10厘米0.1uH。冲击电流经过此连接线时其残压Ua=L*Ipeak/dt, 所以其残压波形是电流波形的微分。在电流达到峰值时，残压波形过零点。

如果L=0.1uH，dt=10us,Ipeak=10kA ，可以估算Ua=100V，如果电极连线20厘米，Ua=200V；如果电流Ipeak增加，测Ua也增加。

图1是理想状态下电压与电流的波形图，图2是实际的短路条件下的4/10μS电流冲击波图形，理论上短路条件下电压为“0”，实际上因为连接线上的电感，在电流Ipeak在35KA时，寄生电感产生的电压Ua约为3.5KV，且在电流Ipeak达到峰值时，残压波形过零点。

图3是实际测量氧化锌阀片时的4/10μS电流冲击波图形，理论上电压Upeak应与电流Ipeak同时达到峰值，实际上因为连接线上的电感，在电流Ipeak在35KA时，寄生电感产生的电压Ua叠加在产品的电压Upeak上，且残压波形峰值超前于电流达到峰值，此时的电压峰值是不准确的。

对这个问题一般的解决方法是尽可能减短连接线，但是实际过程中因安全和装配问题，连接线是不可能感少到“0”的，所以寄生电感对残压的影响无法消除。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的目的是提供冲击电流实验残压测压装置及方法，引入电流的感应电压Ub去抵消寄生电感产生的电压Ua对产品残压的影响，提高测量的精准度，降低分压器安装的难度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

冲击电流实验残压测压装置，包括分压器、调波电感、放电间隙和电容C，所述调波电感的第一端和电容C的第一端连接在放电间隙的两端，所述调波电感的第二端连接测试产品，所述电容C的第二端端接地，所述分压器包括第一电阻R1和第二电阻Rd，所述第一电阻第一端和所述第二电阻Rd第二端连接，所述第二电阻Rd第二端接地，该装置还包括电感，所述电感一端连接第一电阻R1的第二端，另一端连接调波电感的第二端，且所述电感感应电势方向与连接线的寄生感应电压的方向相反。

进一步的，所述电感的线圈套设于所述调波电感外。

进一步的，所述电感的电感量为调波电感的一半。

进一步的，所述测试产品串联有用于将大电流变换为小电流的电感线圈。

进一步的，所述第一电阻R1和第二电阻Rd的阻值比例可调。

冲击电流实验残压测压方法，包括用冲击电流实验残压测压装置测量残压，包括在冲击电流实验残压测压装置的测量回路中连接一个电感，所述电感形成的感应电压与测量回路中连接线引起的寄生感应电压方向相反，用于抵消该寄生感应电压。

进一步的，所述冲击电流实验残压测压装置包括分压器、调波电感、放电间隙和电容C，所述调波电感的第一端和电容C的第一端连接在放电间隙的两端，所述调波电感的第二端连接测试产品，所述电容C的第二端端接地，所述分压器包括第一电阻R1和第二电阻Rd，所述第一电阻第一端和所述第二电阻Rd第二端连接，所述第二电阻Rd第二端接地，该装置还包括电感，所述电感一端连接第一电阻R1的第二端，另一端连接调波电感的第二端，且所述电感感应电势方向与连接线的寄生感应电压的方向相反。

进一步的，所述电感的电感量为调波电感的一半。

进一步的，所述第一电阻R1和第二电阻Rd的阻值比例可调。

进一步的，所述测试产品串联有用于将大电流变换为小电流的电感线圈。

本发明的有益效果为：引入电流的感应电压去抵消寄生电感产生的电压对产品残压的影响，提高了测量的精准度，降低了分压器安装的难度。

附图说明

图1为理想状态下电压与电流的波形；

图2为原来方法的短路情况下4/10μS电流冲击波图形；

图3为原来方法的测试氧化锌阀片时的4/10μS电流冲击波图形；

图4为本发明具体实施例的等效电路示意图；

图5为本发明具体实施例的短路条件下的4/10μS电流冲击波图形；