雷電沖擊試驗(yàn)電壓由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生。沖擊電壓發(fā)生器的多個(gè)電容器由并聯(lián)轉(zhuǎn)串聯(lián)是通過(guò)許多點(diǎn)火球隙實(shí)現(xiàn)的，即控制點(diǎn)火球隙使它放電時(shí)把多個(gè)電容器串聯(lián)起來(lái)。受試設(shè)備上的電壓上升速度和經(jīng)過(guò)峰值后電壓下降的快慢，可以通過(guò)電容電路中的電阻值調(diào)節(jié)。影響波頭的電阻稱為波頭電阻，影響波尾的電阻稱為波尾電阻。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)改變波頭電阻和波尾電阻的阻值，獲得標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波的預(yù)定波頭時(shí)間和半波峰值時(shí)間。改變整流電源輸出電壓的極性和幅值，就可以獲得所需要的沖擊電壓波的極性和峰值。由此可以實(shí)現(xiàn)從幾十萬(wàn)伏到幾百萬(wàn)伏，甚至千萬(wàn)的沖擊電壓發(fā)生器。

沖擊電壓發(fā)生器是高壓實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)備之一，它是一種產(chǎn)生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。由于絕緣耐受沖擊電壓的能力與施加電壓的波形有關(guān)，而實(shí)際沖擊電壓波形具有分散性，因此必須對(duì)于沖擊電壓波形參數(shù)做統(tǒng)一規(guī)定，以保證多次試驗(yàn)的重復(fù)性和不同試驗(yàn)條件下的結(jié)果的可比較性。我國(guó)采用國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波形。即規(guī)定沖擊電壓波形為雙指數(shù)型，波頭時(shí)間為1.2uS， 波尾時(shí)間為50us， 沖擊電壓峰值一般為幾十千伏到幾兆伏。

沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓試驗(yàn)原理

沖擊電壓是單次瞬態(tài)過(guò)程，因此沖擊電壓試驗(yàn)對(duì)電壓幅值、電壓波形及電壓次數(shù)三個(gè)試驗(yàn)量有不同的要求。

1、電壓幅值：

對(duì)于不同的試品和不同的試驗(yàn)要求，應(yīng)該施加相應(yīng)的沖擊電壓幅值。通過(guò)控制沖擊電壓發(fā)生器的充電電壓可以調(diào)節(jié)沖擊電壓的幅值，這是容易理解的。需要注意的是，沖擊電壓幅值與充電電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

UP=UC*n*g

UP：沖擊電壓幅值

UC：沖擊電壓發(fā)生器充電電壓(每級(jí))

n：沖擊電壓發(fā)生器使用的級(jí)數(shù)

g：沖擊電壓發(fā)生器的效率

2、電壓波形：

沖擊電壓試驗(yàn)常用到的波形有標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、波尾截?cái)嗟臉?biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形、標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形、陡波波形及其他特殊要求的波形。對(duì)于波形參數(shù)的定義可參考GB/T16927《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》的規(guī)定。

這里需要特別提出的是，沖擊電壓試驗(yàn)回路的輸出波形與試品、試驗(yàn)設(shè)備的部件接入及周圍接地體的距離都有密切關(guān)系，因此沖擊試驗(yàn)的難點(diǎn)及大部分工作也就是調(diào)波工作。能否獲得滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的沖擊波形是沖擊試驗(yàn)的關(guān)鍵。

通常指的波形調(diào)節(jié)就是調(diào)節(jié)沖擊波形的波頭時(shí)間和波尾時(shí)間，對(duì)于截波試驗(yàn)還要求調(diào)節(jié)截?cái)鄷r(shí)間，對(duì)于陡波試驗(yàn)則要求調(diào)節(jié)波形的陡度。

3、電壓次數(shù)：

在確定了電壓幅值和電壓波形后，剩下的工作就是要根據(jù)需要確定施加電壓的次數(shù)。應(yīng)該注意的是，沖擊電壓波形有正負(fù)極性，應(yīng)該明確各極性下的加壓次數(shù)。還應(yīng)該考慮每次施加電壓的間隔時(shí)間。