冲击耐压试验的意义：冲击电压发生器是产生脉冲波的高电压发生装置。冲击电压试验是电力设备高压试验的基本项目之一。冲击电压试验即可用于研究电力设备遭受大气过电压（雷击）时的绝缘性能，又可用于研究电力设备遭受操作过电压时的绝缘性能。同时，在进行电磁兼容研究及放电机理研究等许多方面也都需要进行冲击电压试验。
冲击耐压试验的特点一般冲击电压发生器要满足两个要求：首先要能输出几十万伏到几百万伏的电压，同时该电压要有一定的波形。为了产生幅值很高的脉冲电压，目前仍采用1923年发明的Marx多级回路，如图3-3-1所示。该回路中3级电容器以并联的方式经过高阻RL被直流电压源充电到U0，然后经过3级球间隙f的同步放电被串联起来，从而在试品上获得将近3 U0的脉冲电压。虽然在实际使用中的Marx回路有多种不同的回路接线，但基本原理相同。
根据实测，雷电波是一种非周期性脉冲，它的参数具有统计性。它的波前时间（约从零上升到峰值所需时间）为0.5~10μs,半峰值时间（约从零上升到峰值后又降到峰值一半时所需时间）为20~90μs，累积频率为50%的波前和半峰值时间约为1.0~1.5μs和40~50μs。操作冲击电压波的持续时间比雷电冲击电压波长得多，形状比较复杂，而且它的形状和持续时间，随线路的具体参数和长度的不同而有异，不过目前国际上趋向于用一种几百微妙波前和几千微秒波长的长脉冲来代表它。
为了保证多次试验结果的重复性和各实验室间试验结果的可比性，对波形及波形定义应有明确规定。为此国际电工委员会和国家标准规定了标准雷电冲击全波及截波的波形和标准操作冲击电压波形。标准雷电冲击是指波前时间T1为1.2μs，半波峰值时间T2为50μs的雷电冲击全波，如图3-3-2所示。标准雷电冲击截波是指经过2～5μs被外部间隙截断的标准冲击，如图3-3-3。有关设备标准可以规定不同的截断时间。由于测量上的实际因难，电压跌落的持续时间没有标准化。标准雷电冲击电压的容许偏差，除有关设备标准另有规定外，实际记录的冲击和1.2/50μs标准雷电冲击的规定值之间的容许偏差如下：
峰值 ±3%
波前时间T1 ±30%
半峰值时间T2 ±20%
必须强调，峰值、波前时间、半峰值时间的允许偏差为规定值与测量值之间的允许偏差。它们与测量误差不同，测量误差为实际记录值与真值之差。
图3-3-2 雷电冲击电压波形
图3-3-3 标准雷电冲击截波
标准操作冲击是指波前时间Tp为250μs，半峰值时间T2为2500μs的操作冲击电压全波，如图3-3-4所示。如果在有关设备标准中未作其他规定，对于标准操作冲击，规定值和实测值之间允许下列偏差：
峰值 ±3%
波前时间Tp ±20%
半峰值时间T2 ±60%
图3-3-4 操作冲击电压波形
按照试验标准并考虑到足够的裕度，冲击电压发生器的标称电压与被试设备额定电压间的关系大致如表3-3-1所示。表中下限值满足型式试验需要，上限值供研究试验用。
表3-3-1 冲击电压发生器标称电压与被试设备额定电压间的关系 试品额定电压/kV 35 110 220 330 500 冲击电压发生器标称电压/MV 0.4~0.6 0.8~1.5 1.8~2.7 2.4~3.6 2.7~4.2 冲击电压发生器有三项主要技术指标即标称电压、标称能量和效率。标称电压是指发生器每级主电容的标称充电电压值与级数的乘积。其值一般为几百kV至几千kV。标称能量是指发生器主电容在标称电压下的总存储能量。其值一般为几十kJ至几百kJ。效率是指发生器输出电压峰值与各级实际充电电压值的总和之比。
冲击电压，无论是雷电冲击还是操作冲击，都是快速或较快的变化过程。随着GIS装置的发展，在该装置中发生的操作冲击波是一个极快速瞬态过程，简称VFT(very fast transient)过程。它的波形的变化过程更快，以纳秒计量。因此测量冲击高电压的仪器和测量系统，必须具有良好的瞬态响应特性。冲击电压的测量包括峰值测量和波形记录两个方面。
冲击耐压试验结果的判定标准对于冲击电压试验，根据试品绝缘性质不同可分为两类。一类是耐受电压试验，试验对象为非自恢复绝缘和既有自恢复绝缘也有非自恢复绝缘的试品。另一类是破坏性放电试验，试验对象为自恢复绝缘的试品。
耐受电压试验判定方法雷电冲击与操作冲击的试验程序基本相同。试验程序与试品性质有关。在有关设备标准中应规定采用哪一种程序。
对于耐受电压试验，主要的试验程序有A、B和C三种，施加到试品上的电压是规定的耐受值。
耐受电压试验程序A在试品上施加3次具有规定波形和极性的额定耐受电压。如果按有关设备标准规定的检测方法未发现损坏，则认为通过试验。
注：这种程序被推荐用于非自恢复绝缘。
耐受电压试验程序B在试品上施加15次具有规定波形和极性的额定耐受电压。如果在自恢复绝缘部分发生的破坏性放电不多于2次，按有关设备标准规定的检测方法未发现非自恢复绝缘有损坏，则认为通过试验。
耐受电压试验程序C施加3次具有规定波形和极性的额定耐受电压，如果没有发生破坏性放电，则试品通过试验；如果发生破坏性放电超过1次，则试品未通过试验：如果在自恢复绝缘上发生1次破坏性放电，则再加9次冲击，如再无破坏性放电发生，则通过试验。
如果在试验期间按有关设备标准规定的检测方法发现非自恢复绝缘部分有任何损坏，则试品未通过试验。
破坏性放电试验判定方法对于破坏性放电试验，需要确定试品的50%放电电压。确定50%放电电压的方法分多级法和升降法。
多级法: 电压级数n ≥4，每级冲击次数m≥10。即对n个电压等级Ui(i=1,2……n)中的每一级施加mi次基本不变的电压。
试验结果为级数n、每级施加次数mi和每级电压Ui时的破坏性放电次数为。
多级法具体实施方法如下：
以预期的50%放电电压的1.5%~3%作为电压级差对被试品分级施加冲击电压。每级施加电压10次（次数增多可提高精度，但不必多于20次）。至少要加4级电压，要求在最低一级电压时放电次数近于零，而在最高一级电压时，近于全部放电。求出每级电压下的放电次数与施加次数之比P（即放电频度）后，将其按电压值标于正态概率纸上，绘出拟合曲线P=f（U）,在此曲线上对应于P=0.5的电压值即为50%放电电压。在0.2≤P≤0.5和0.5≤P≤0.8二区域内都应有试验点。
升降法：每级冲击次数m = 1，有效冲击次数n≥20。电压等级Ui施加n组，每组m次基本不变的电压，每组加压的电压水平根据前一组试验结果来确定增加或减少一个小量△U。在所有情况下，电压级差△U约为U50估算值的1.5%～3%。
标称电压：±300kV-4800kV 级电压：±150kV-1200kV
级电容量：0.325-1.0μF 冲击能量：7.31-480 kJ Nominal Voltage
(kV) Impulse
Capacity
(μF) Series
Capacity
(μF) Impluse
Energy
(kJ) Series
Voltage
(kV) Series H(mm) H1(mm) H2(mm) Weight
(kg) 300 0.1625 0.325 7.31 150 2 1461 840 420 547 0.25 0.5 11.25 611 450 0.1083 0.325 10.97 3 1881 1260 420 694 0.16666 0.5 16.87 758 600 0.08125 0.325 14.63 4 2301 1680 420 842 0.125 0.5 22.5 906 750 0.065 0.325 18.28 5 2721 2100 420 1006 0.1 0.5 28.13 1166 900 0.0542 0.325 21.95 6 3141 2520 420 1186 0.0833 0.5 33.74 1378 1050 0.0464 0.325 25.58 7 3561 2940 420 1366 0.0714 0.5 39.36 1697 1200 0.0406 0.325 29.23 8 3981 3360 420 1545 0.0625 0.5 45 1801
