变压器运输冲击记录仪冲撞记录仪问题3
六、机械冲击脉冲基本原理
机械冲击脉冲是正弦曲线波形。
冲击脉冲的潜在损害取决于它的：振幅波峰和波形
2波峰的单位为“g”，1g =9.8m/s 。
波形有三种描述形式，任何一种均可以适用于变压器：
1.频率
2.持续时间
3.速度变化（ΔV）
频率是每秒钟的周期，单位是赫兹(Hz)。持续时间是与秒对应的时间，通常的单位是毫
秒（ms）。的表述公式如下：
持续时间 = （1÷频率）÷2
频率 = （1÷持续时间）÷2
图 3 说明了冲击波或撞击波与时间的关系。该波形是正弦曲线，y 轴方向是加速度
2g(g=9.8m/s )，x 轴是时间毫秒（ms）。
图 3 冲击脉冲对比
冲击的两个部分能导致损害，是加速度振幅和速度变化（ΔV）。速度的变化，或者冲
击的加速度时间所经历的域，都可以认为是冲击能量。速度变化越大，能量越大。只有当
低的速度变化达到时，才能对变压器形成损害。这个速度称之为关键速度变化。低于关键速
度变化时，尽管有加速度但不会发生损害。事实上，是冲击没有足够的能量对变压器形成损
害。然而，这也并不意味着，超过关键速度变化时，损害就发生。如果速度的变化是以物体
能够接受的程度发生的，速度变化可以很大但不会导致损害。然而，当关键速度和关键加速
度同时超过时，就会出现损害。
在图 3 中，2000g@ 0.1ms（振幅=2000g 和持续时间=0.1ms 频率：500Hz）的铁路振动
蓝色波形并非一直处于损害状态，原因就在于并没有达到关键的 ΔV，而作为一个几英寸（取
决于变压器的重量，体积和冲击面的性质）的下落可能会产生 7g@50ms 的红色冲击波形（振
幅=7g 和持续时间=50ms 频率：10Hz），从而损害变压器。因此，对于损害的发生，振幅并
不是的决定因素，还有持续时间或脉冲频率要必须考虑。这两者合起来称之为物体的损
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害极限，也称为 NOSS（非操作性冲击说明）。变压器的易损害性或 NOSS 应该以以下某一种
形式定义：
4.依照关键振幅和持续时间（例如，7g@50ms）
5.依照关键振幅和频率（例如，7g@10Hz）
6.依照关键振幅和关键速度变化（ΔV）（例如，7 g@ 2.18m/s）
冲击的潜在损害可以用下述的冲击波频率变换来分析：
7.FFT（Fast Fourier Transformation 快速傅立叶变换）
8.PSD（Power Spectral Density 功率谱密度）
七、变压器易损害性评估
变压器的易损害性取决于它的材料性质，质量，体积和设计。由于变压器的形状和经济
价值，因此不可能用标准的坠落或冲击测试试验来建立他们的损害性数据库。通过分析软件
或更详细的有限元分析（FEA），使用冲击响应谱（SRS=Shock Response Spectrum）可以理
论上计算损害性。评估变压器损害性的实际的方式是用冲击记录数据来建立维护数据库，
并用试验方法来确定某一种特定设计的变压器的平均损害性。
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