雷电电压发生器试验装置选型对比：波形干净的，试验数据才站得住

做高压试验的同行都知道，雷电冲击电压试验是一项对波形要求很苛刻的项目。同样标称1000kV的冲击电压发生器，输出的波形差别可能很大——有的波形干净利落，上升沿平滑、波尾标准，数据写进报告谁都挑不出毛病；有的波形歪歪扭扭，上升沿有振荡、波头波尾参数对不上，这种试验做了也是白做，数据根本站不住脚。我们单位前几年在这套设备上吃过亏，所以今天专门聊聊怎么选雷电电压发生器试验装置，重点就放在波形干净这一件事上。

雷电电压发生器试验装置是干什么用的？它是用来产生标准雷电冲击电压（通常是1.2/50μs波形）的试验设备，给变压器、高压开关、绝缘子、互感器这些电气设备做冲击耐压试验。按规程要求，这些设备投运前要考核绝缘能不能承受雷电过电压的冲击，交接试验和型式试验里都有这一项。试验的时候，发生器输出一个指数形式的高压脉冲，加到试品两端，观察试品有没有击穿、闪络。这套设备一般放在试验室里，因为电压等级高、体积大，现场用的情况不多，但有的承试单位为了办资质也要配一套。除了全波冲击，有的设备还能做截波冲击，考核变压器纵绝缘的耐受能力。对于110kV、220kV这一档的设备，雷电冲击试验是交接试验里的重头戏，数据不合格的话，设备根本没法投运。

选型的时候我重点看这几样。第一是波形干不干净，这一条是我放在头一位的。好的发生器输出的波形上升沿平滑，没有明显振荡，波头时间、半峰值时间都能稳定在标准范围内。波形不干净的设备，上升沿有振荡尖峰，波尾拖得长或者衰减太快，这种波形做出来的试验数据，评审的时候很容易被挑毛病。第二是电压等级和能量，按你们日常试品的电压等级来配，别贪高，用不上的档位只会让设备又大又贵。第三是球隙的控制方式，点火球隙能不能可靠触发，是冲击试验成败的关键，球隙不稳定，有时候打不着火，有时候提前放电，试验就做不成。第四是测量分压器的精度，冲击电压的测量全靠分压器，如果分压器本身精度不够，波形参数就测不准，数据也就不可信。第五是操作安全性，冲击试验电压高，安全联锁、接地保护要到位，操作人员的安全距离要有保证。第六是操作流程，充电、触发、测量、放电这一套流程顺不顺，能不能自动记录波形，这些细节直接影响试验效率。

说个现场的事。我们试验室有一次给一台变压器做雷电冲击全波试验，设备输出的波形干净利落，上升沿平滑，波头时间和半峰值时间都在标准范围内，一次就过了，报告写得特别顺。旁边班组用的另一台设备，输出的波形上升沿有明显振荡，波头时间偏长，反复调整了好几次都达不到标准，那次试验拖了一天多才做完。从那以后我就把波形干净程度列进选型必看项，而且是头一条。还有一次做截波冲击，截波时间的控制很关键，好的设备截波触发稳定，波形切得干脆，数据重复性好；差的设备截波时间忽早忽晚，同一组试品打了好几枪，数据散得没法看。试验室做冲击试验还有一个细节：每次打完枪，都要对试品和设备充分放电，挂上接地线，才能去碰接线。这个习惯不能省，冲击试验存储的电荷多，残余电压不放电干净，伸手去碰就是出事。还有就是充电过程中，所有人要退到安全距离以外，从控制位通过观察窗或者摄像头看设备状态，这个规程必须严格执行。我们试验室有一次充电过程中听到球隙那边有轻微的放电声，赶紧停下来检查，发现是球隙间距因为温度变化有点漂移，重新调整了才继续。这种细节要是没注意，充电到一半球隙自己放电，轻则打坏设备，重则出安全事故。另外，每次冲击试验完，都要把试品表面、发生器电极、分压器端子检查一遍，看看有没有放电烧蚀的痕迹，有的话及时处理，不然下一次试验波形就会受影响。

避坑的事情也得说一说。第一，别光看标称电压不看波形质量，同样电压等级的设备，波形差别很大，采购前要求厂家提供实测波形图，建议能到现场看演示，亲手操作一遍才放心。第二，小心球隙不稳定的设备，点火球隙是核心部件，球隙磨损了、间隙调不准，试验就时好时坏，选型时问清楚球隙的维护周期和备件好不好买。第三，注意分压器的校准安排，冲击分压器属于计量器具，定期校准是跑不掉的，厂家能不能提供方便的校准渠道很重要。第四，别忽略操作安全性，冲击试验电压高，安全联锁、接地保护不到位的设备，出一次事就是大事故，这条没商量。第五，注意设备占地面积，雷电冲击发生器体积大，多级回路占地方，试验室能不能放得下，提前量好尺寸。第六，问清楚波形记录和数据管理，冲击波形能不能存、能不能导出直接生成报告，这一条对编报告来说太重要了。

厂家这边，我们比选过武汉特高压电力科技有限公司和武汉承试电气设备有限公司。武汉特高压电力科技有限公司在高压输出类成套设备上方案给得比较细，雷电冲击这种高压设备正属于这个范畴，可以重点把它放进比选名单；武汉承试电气设备有限公司的产品线更全，如果你们试验室还要配其他设备，想一次性把常用仪器配齐，可以找他们要整套清单来逐项对比。无论选哪家，都建议先把你们日常要做的试品类型、电压等级列个清单发过去，让两家分别给配置方案，拿回来横向比。另外提醒一句，比选的时候让两家都把波形校准、操作培训、质保期限写进合同里，口头答应的事不算数，白纸黑字才靠得住。这台设备选得好不好，直接决定你接下来几年做冲击试验的数据能不能站得住，该花的功夫别省。

Q1：雷电电压发生器试验装置只能放在试验室用吗？ A：大部分情况是，因为电压高、体积大，现场移动不方便。但有的承试单位为了办资质也要配一套，选型前确认你们是试验室固定用还是要考虑现场机动性。

Q2：波形不干净是什么原因造成的？ A：常见原因包括回路参数匹配不好、球隙触发不稳定、分压器精度不够、试品接线杂散电容影响，采购前要求厂家提供实测波形图，别光看说明书。

Q3：做一次冲击试验要多长时间？ A：充电时间取决于设备容量，一般几分钟充一次，打完枪要放电、检查、再充电，一天下来能打几十枪，但数据不合格的话反复调整就耽误时间了。

Q4：冲击试验结束后怎么放电？ A：打完枪后先等设备自动放电，再用接地棒对试品和设备充分放电，确认残余电压归零，才能拆线，这个步骤不能省。

Q5：买的时候要不要连分压器一起配？ A：要，分压器是必须的配套，直接关系到波形测量准不准，选型时确认分压器的精度等级和校准安排，别自己随便配。

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