Điện áp tối đa của máy phát xung sét là bao nhiêu?

1. Phạm vi thông thường và điển hình

Phòng thí nghiệm công nghiệp và đại học: Để thử nghiệm thiết bị điện áp cao{0}}thông thường (chẳng hạn như máy biến áp, dây cáp, chất cách điện), định mức điện áp điển hình của máy phát xung sét thông thường thường nằm trong khoảng từ1000 kV đến 6000 kV. Phạm vi này đã đáp ứng nhu cầu thử nghiệm cho phần lớn các thiết bị điện.

Ví dụ: máy phát điện 2400 kV hoặc 3600 kV là cấu hình tiêu chuẩn trong nhiều phòng thí nghiệm-điện áp cao lớn.

Phòng thí nghiệm lớn cấp quốc gia hoặc thế giới{0}}: Để nghiên cứu công nghệ truyền tải Siêu điện áp cao (UHV) (điện áp vượt quá 800kV AC hoặc 1100kV DC) và hiệu suất cách nhiệt của không khí trong điều kiện khắc nghiệt, các máy phát điện lớn hơn đã được chế tạo.

Điện áp của các máy phát điện này có thể đạt tới8000 kV hoặc cao hơn.

2. Kỷ lục thế giới và những trường hợp cực đoan

Máy phát xung sét có điện áp cao nhất thế giới hiện được đặt tại Trung Quốc.

Cơ sở thử nghiệm UHV DC của lưới điện nhà nước: Máy phát điện áp xung được chế tạo ở đó có mộtđiện áp danh định cao tới 12.000 kV (12.000 kV hoặc 12 MV). Đây là mức cao nhất thế giới và chủ yếu được sử dụng cho nghiên cứu thiết bị UHV và nghiên cứu phóng điện qua khe hở không khí dài.

3. Các yếu tố xác định điện áp tối đa

Điện áp đầu ra tối đa của máy phát xung sét không phải là tùy ý; nó chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố cốt lõi sau:

Số lượng giai đoạn: Máy phát xung thường sử dụng mạch Marx. Nó sạc song song nhiều tụ điện và sau đó phóng điện nối tiếp để tạo ra điện áp cao. Điện áp gần bằngđiện áp sạc mỗi giai đoạn × số giai đoạn. Do đó, về mặt lý thuyết, nhiều giai đoạn hơn mang lại điện áp đầu ra cao hơn.

Điện áp sạc mỗi giai đoạn: Đây là điện áp sạc mà một mô-đun tụ điện đơn có thể chịu được.

Kích thước kết cấu và cách nhiệt: Điện áp cao hơn yêu cầu mức cách điện cao hơn. Kích thước vật lý (chiều cao, bán kính) của máy phát điện phải đủ lớn để ngăn ngừa hiện tượng phóng điện bên trong hoặc phóng điện ra môi trường xung quanh trước khi đạt đến điện áp mục tiêu. Đây cũng là lý do tại sao máy phát điện áp cực cao-rất lớn.

Hiệu quả: Do có điện dung đi lạc và độ tự cảm của mạch nên điện áp đầu ra thực tế sẽ thấp hơn giá trị lý thuyết. Một máy phát điện được thiết kế tốt có thể đạt hiệu suất trên 90%.

Bản tóm tắt