0]相对于现有技术，本发明具有以下优点:
[0021]本发明一种用于接地装置冲击特性测试的10kA雷电流发生器为能够在负载大于5 Ω的情况下输出最高电压为1200kV、雷电流峰值为100kA、波形为8/20ys或2/10ys的雷电流发生器。本发明为一种输出稳定、操作简单与测试安全为一体的用于接地装置冲击特性测试的10kA雷电流发生器，它能够应用于接地装置冲击阻抗的测试、土壤火花放电现象的研究、接地材料耐大电流冲击试验和电磁兼容试验等方面，可提高上述技术应用的精度和准确度，为用于接地装置特性测试的大电流冲击发生器提供一种实用、高效的设计方法。
【附图说明】
[0022]图1为冲击发生器主体基本原理图；
[0023]图2为冲击发生器主体接线原理图；
[0024]其中，ci 主电容为;Rf 波前电阻;Rt 波尾电阻;Rx 接地装置试品；G 球隙开关;L 回路电感;R.Col 罗氏线圈；T 试验变压器;D 尚压娃堆；r——保护电阻;R——充电电阻;Cl?C4——主电容器;C——对地杂散电容;gI——点火球隙；g2?g4——中间球隙；g0——隔离球隙;Rt——波尾电阻;Rf——波前电阻;CO——接地装置试品;Cs 对地电容。
【具体实施方式】
[0025]请参阅图1及图2所示，本发明一种用于接地装置冲击特性测试的10kA雷电流发生器，包括:发电机、直流充电装置、冲击发生器主体、脉冲分压器、罗氏线圈、光电控制系统。
[0026]由于本发明中的雷电流发生器应用于对接地装置的冲击试验，因此发生器的高压脉冲产生装置，包括发电机、直流充电装置、冲击发生器本体，均通过高度为1.5米的绝缘支柱支撑(按600kV考虑，地电位抬高串入电网破坏其他用电设备1.5米)，从而与地隔离，绝缘支柱下部固定于底部带轮子(便于移动)的下方形钢结构架子上，绝缘支柱上部由上方形钢结构架子固定，上方形钢结构架子上部固定高压脉冲产生装置。发电机使用一套支柱结构，直流充电装置、冲击发生器本体共用一套支柱结构。
[0027]1、发电机
[0028]本发明使用功率为30KW、输出为380V的柴油发电机，发电机输出连接380V—380V、功率为30kW的隔离变压器，用于给雷电流发生器提供电源。
[0029]2、直流充电装置
[0030]直流充电装置输入连接发电机的隔离变压器输出，直流充电装置输出连接冲击发生器主体的输入，用于将380V交流电源转换为95kV的直流充电方式。其具体设计方法如下:
[0031]I)采用可控硅调压的恒流充电方式；
[0032]2)采用铁外壳充电变压器，初级电压380V，次级电压95kV，额定容量60kVA，改换极性的传动部分直接装配铁外壳置于充电变压器内，充电变压器安装在上方形钢结构架子上;
[0033]3)采用2DL-500kV/1000mA的高压整流硅堆，反向耐压2 500kV，平均电流2 1A，可通过控制台的极性转换按键，由传动机构自动倒换充电电压极性；
[0034]4)充电保护电阻采用漆包镍铬丝绕在绝缘管上，充电电阻多次充电后，温度<900C，电阻值没有较大变化；
[0035]5)自动控制时，恒流充电装置在20%?100%额定充电电压范围内，实际充电电压与整定电压偏差不大于±1%，充电电压的不稳定性不大于±1%，充电电压的可调精度为1%；
[0036]6)直流电阻分压器两只，采用200ΜΩ/10kV(耐压)油浸式金属膜电阻，低压臂电阻装在分压器底法兰内，低压臂上的电压信号用屏蔽电缆引入控制台内；
[0037]7)自动接地开关采用电磁铁分合接地机构，试验停止时可自动将主电容器经保护电阻接地。
[0038]3、冲击发生器主体
[0039]请参阅图1所示，冲击发生器主体输入连接直流充电装置输出，冲击发生器输出通过铜皮直接连接接地装置。冲击发生器主体包括主电容Cl、波前电阻Rf、波尾电阻Rt、接地装置试品Rx、球隙开关G、回路电感L和罗氏线圈R.Col。主电容Cl一端连接球隙开关G—端，球隙开关G另一端连接波前电阻Rf—端和波尾电阻Rt—端，波前电阻Rf另一端通过回路电感L连接接地装置试品Rx—端;主电容Cl另一端、波尾电阻Rt另一端和接地装置试品Rx另一端接地。
[0040]其中，主电容Cl为0.5yF;波前电阻Rf为12 Ω ;波尾电阻Rt为180 Ω ;接地装置试品Rx为5 Ω;罗氏线圈R.Col的输出连接至示波器，用于采集主回路电流，并通过示波器对电流显示。冲击发生器主体的工作原理为在球隙开关G断开的情况下，通过直流充电装置对Cl充电；开始做试验后，通过电触发使球隙开关G闭合，Cl通过Rf、Rt、L和Rx组成的回路进行放电，在Rx上产生波形为8/20ys或2/10ys的雷电流。
[0041]请参阅图2所示，为冲击发生器主体接线原理图，使用MAX回路实现。冲击发生器主体具体包括3个充电电阻R、7个波尾电阻Rt、波前电阻Rf、隔离球隙g0、点火球隙gl、中间球隙g2?g4、主电容Cl?C4、接地装置试品CO和3个对地电容Cs。
[0042]试验变压器T、保护电阻r和高压硅堆D组成直流充电装置;试验变压器T的副边一端经保护电阻r连接高压硅堆D的负极，另一端接地;高压硅堆D的正极、点火球隙gl的一端和主电容Cl的一端连接连接点I;中间球隙g2的一端和主电容C2的一端连接连接点3;中间球隙g3的一端和主电容C3的一端连接连接点5;中间球隙g4的一端和主电容C4的一端连接连接点7;连接点1、3、5、7之间各串联一个充电电阻R;连接点3、5、7各连接有一个对地电容Cs。
[0043]试验变压器T的副边另一端、点火球隙gl的另一端接地;主电容Cl的另一端连接连接点2;连接点2通过一个波尾电阻Rt接地;主电容C2的另一端通过一个连接连接点4;主电容C3的另一端连接连接点6;主电容C4的另一端连接连接点8;中间球隙g2的另一端通过一个波尾电阻Rt连接连接点2，通过另一个波尾电阻Rt连接连接点4;中间球隙g3的另一端通过一个波尾电阻Rt连接连接点4，通过另一个波尾电阻Rt连接连接点6;中间球隙g4的另一端通过一个波尾电阻Rt连接连接点6，通过另一个波尾电阻Rt连接连接点8;隔离球隙gO—端连接接地装置试品CO—端，另一端通过波前电阻Rf连接连接点8;接地装置试品CO另一端接地。
[0044]试验变压器T和高压硅堆D构成整流电源，经过保护电阻r及充电电阻R向主电容Cl?C4充电，充电到U，出现在球隙gl?g4上的电位差也为U，假若事先把球隙距离调到稍大于U，球隙就不会放电。当需要冲击动作时，可向点火球隙gl的针极送去一脉冲电压，针极和球皮之间产生一小火花，引起点火球隙gl放电，于是主电容Cl的上极板gl接地，连接点I电位由地电位变为+U。主电容Cl与C2间有充电电阻R隔开，R比较大，在gl放电瞬间g2上的电位差突然上升到2U，g2马上放电，于是连接点2电位变为+2U。同理，g3，g4也跟着放电，电容器Cl?C4串联起来了。最后隔离球隙gO也放电，此时输出电压为Cl?C4上电压的总和，即+4U。上述一系列过程可被概括为“电容器并联充电，而后串联放电”；由并联变成串联是靠一组球隙来达到。要求这组球隙在gl不放电时都不放电，一旦gl放电，则顺序逐个放电。R在充电时起电路的连接作用，在放电时又起隔离作用。
[0045]本发明冲击发生器主体设计如下:
[0046]I)主体结构形式采用当今国际主导结构H型四柱结构，由四只法兰构成的钢体支架平行外挂两只电容器，构成一个稳定的结构组成一级，主体设备为四级，组成组合塔式结构，各级逐级叠装，回路电感小，串联使用和并联使用方便，可两层拆装试验和检测安全