Quelle est la tension maximale d’un générateur de coups de foudre ?

1. Gamme conventionnelle et typique

Laboratoires Industriels et Universitaires: Pour tester les équipements haute tension conventionnels (tels que les transformateurs, les câbles, les isolateurs), la tension nominale typique des générateurs d'impulsions de foudre courants varie généralement de1 000 kV à 6 000 kV. Cette gamme couvre déjà les besoins de tests de la grande majorité des équipements électriques.

Par exemple, un générateur de 2 400 kV ou 3 600 kV constitue une configuration standard dans de nombreux grands laboratoires haute tension.

Grands laboratoires nationaux ou de classe mondiale: Pour rechercher la technologie de transmission à ultra haute tension (UHV) (tensions supérieures à 800 kV AC ou 1 100 kV DC) et les performances d'isolation de l'air dans des conditions extrêmes, des générateurs plus grands sont construits.

La tension de ces générateurs peut atteindre8 000 kV ou même plus.

2. Record du monde et cas extrêmes

Le générateur d'impulsions de foudre à la plus haute tension au monde actuellement signalé se trouve en Chine.

Base de test UHV DC de State Grid: Le générateur de tension de choc qui y est construit possède untension nominale pouvant atteindre 12 000 kV (12 000 kV ou 12 MV). Cela représente le niveau le plus élevé au monde et est principalement utilisé pour la recherche sur les équipements UHV et les études sur les décharges à long entrefer.

3. Facteurs déterminant la tension maximale

La tension de sortie maximale d'un générateur d'impulsions de foudre n'est pas arbitraire ; cela dépend principalement des facteurs fondamentaux suivants :

Nombre d'étapes: Les générateurs d'impulsions utilisent généralement un circuit Marx. Il charge plusieurs condensateurs en parallèle puis les décharge en série pour générer une haute tension. La tension est à peu près égale à latension de charge par étage × nombre d'étages. Par conséquent, plus d’étages produisent théoriquement une tension de sortie plus élevée.

Tension de charge par étape: Il s'agit de la tension de charge qu'un seul module de condensateur peut supporter.

Taille de la structure et isolation: Des tensions plus élevées nécessitent des niveaux d’isolation plus élevés. Les dimensions physiques (hauteur, rayon) du générateur doivent être suffisamment grandes pour empêcher un contournement interne ou une décharge dans l'environnement avant d'atteindre la tension cible. C’est aussi la raison pour laquelle les générateurs ultra haute tension sont très gros.

Efficacité: En raison de la présence d'une capacité parasite et d'une inductance du circuit, la tension de sortie réelle sera inférieure à la valeur théorique. Un générateur bien conçu peut avoir un rendement de plus de 90 %.

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