一種高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置。包括有充電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、內(nèi)置補(bǔ)償器、回路電感、分壓器和負(fù)載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端與充電電容的一端連接，同步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連接，波尾電阻的另一端與充電電容的另一端連接，并接地，波頭電阻的另一端與內(nèi)置補(bǔ)償器的輸入端連接，內(nèi)置補(bǔ)償器的輸出端與回路電感的一端連接，回路電感的另一端與分壓器的一端連接及與負(fù)載的一端連接，分壓器及負(fù)載的另一端接地。本實(shí)用新型能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波，滿足2000m高海拔地區(qū)開展特高壓輸電標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)需要。
【專利說明】一種高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高電壓工程技術(shù)范疇的沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)技術(shù)，特別是一種高海拔多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的裝置，屬于高海拔地區(qū)沖擊電壓試驗(yàn)裝置的改造技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 16927.1)和IEC標(biāo)準(zhǔn)(IEC 60060-1)對標(biāo)準(zhǔn)雷電電壓波的波頭時(shí)間要求為1.2μ s±30% ;標(biāo)準(zhǔn)雷電波波頭振蕩過沖值限制為5%。高參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器額定電壓較高，回路級(jí)數(shù)較多，回路尺寸較大，沖擊試驗(yàn)回路電感較大。高參數(shù)的沖擊電壓發(fā)生器輸出波頭時(shí)間1.2μ s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波形的難度較大。從目前國內(nèi)高參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果來看，波頭震蕩小于5%的雷電波波頭時(shí)間大于2μ s。
[0003]在進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)時(shí)，為了獲得很短的波頭時(shí)間，需要減小波頭電阻的阻值。而沖擊試驗(yàn)回路的電感、波頭電阻和負(fù)載串聯(lián)構(gòu)成了 RLC振蕩回路，波頭電阻也起到了阻尼電阻的作用。當(dāng)波頭電阻減小到臨界阻尼電阻值時(shí)，回路將產(chǎn)生振蕩。對于高參數(shù)沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，是存在較大的固有電感和雜散電感，且由于發(fā)生器高度很高，回路很大，因此雜散電容也比較大，也就是負(fù)載電容相對較大。要獲得標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波頭時(shí)間(1.2 μ s±30%)則需要較小的波頭電阻值，但是由于回路電感很大，回路很容易產(chǎn)生過沖，因此對于高參數(shù)的沖擊電壓發(fā)生器要輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波幾乎是不可能的。本專利技術(shù)將解決高參數(shù)沖擊電壓試驗(yàn)裝置無法輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的技術(shù)難題，滿足2000m高海拔地區(qū)開展特高壓輸電標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，本實(shí)用新型能夠輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波，滿足2000m高海拔地區(qū)開展特高壓輸電標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)需要。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，包括有充電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、內(nèi)置補(bǔ)償器、回路電感、分壓器和負(fù)載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端與充電電容的一端連接，同步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連接，波尾電阻的另一端與充電電容的另一端連接，并接地，波頭電阻的另一端與內(nèi)置補(bǔ)償器的輸入端連接，內(nèi)置補(bǔ)償器的輸出端與回路電感的一端連接，回路電感的另一端與分壓器的一端連接及與負(fù)載的一端連接，分壓器及負(fù)載的另一端接地。
[0006]本實(shí)用新型采用充電電源對充電電容充電，充電完成的充電電容通過同步球隙向波尾電阻、波頭電阻、內(nèi)置補(bǔ)償器、回路電感和負(fù)載組成的回路放電的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型能輸出波頭時(shí)間1.2μ s±30%范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形，本實(shí)用新型輸出的電壓滿足國標(biāo)對標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的要求，解決了高參數(shù)沖擊電壓試驗(yàn)裝置無法輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的技術(shù)難題，并適用于2000m高海拔條件。本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的原理圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例輸出的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0010]本實(shí)用新型的原理圖如圖1所示，圖1所示實(shí)施例為在2000m高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊7200kV的電壓試驗(yàn)裝置，本實(shí)用新型的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，包括有充電電源1、充電電容2、同步球隙3、波尾電阻4、波頭電阻5、內(nèi)置補(bǔ)償器6、回路電感7、分壓器8和負(fù)載9 ;其中充電電容2連接在充電電源1的兩端，同步球隙3的一端與充電電容2的一端連接，同步球隙3的另一端與波尾電阻4的一端連接及與波頭電阻5的一端連接，波尾電阻4的另一端與充電電容2的另一端連接，并接地，波頭電阻5的另一端與內(nèi)置補(bǔ)償器6的輸入端連接，內(nèi)置補(bǔ)償器6的輸出端與回路電感7的一端連接，回路電感7的另一端與分壓器8的一端連接及與負(fù)載9的一端連接，分壓器8及負(fù)載9的另一端接地。
[0011]本實(shí)施例中，上述分壓器8為三柱結(jié)構(gòu)的阻容分壓器。
[0012]本實(shí)施例中，上述裝置本體單元級(jí)數(shù)為36級(jí)；級(jí)電壓為200kV直流電壓；級(jí)間絕緣距離至少為700mm，海拔2000m。
[0013]本實(shí)施例中，上述內(nèi)置補(bǔ)償器6為在波頭電阻5、回路電感7和負(fù)載9的回路中再串聯(lián)上的一個(gè)RLC阻抗元件，具體做法是在波頭電阻5上并聯(lián)一臺(tái)補(bǔ)償電容器。
[0014]本實(shí)施例中，上述裝置在其本體下部10級(jí)的波頭電阻上各自并聯(lián)一臺(tái)補(bǔ)償電容器，通過調(diào)節(jié)并聯(lián)的級(jí)數(shù)以及波頭電阻的阻值，以達(dá)到輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形的目的。
[0015]圖1所示實(shí)施例中，充電電源1的直流電壓值為30kV，充電電容2的電容值為28nF，波尾電阻4的電阻值為70Ω再并聯(lián)3.5k Ω，波頭電阻5的電阻值為15Ω，回路電感7的電感值約為215 μ Η，負(fù)載9為空氣間隙。當(dāng)不施加內(nèi)置補(bǔ)償器6時(shí)，沖擊電壓發(fā)生器輸出的雷電沖擊波，波頭時(shí)間大于2 μ s,波頭震蕩也大于5%。為達(dá)到輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形的目的，施加了內(nèi)置補(bǔ)償器6后，具體做法是在沖擊電壓發(fā)生器下部10級(jí)的波頭電阻上各自并聯(lián)一臺(tái)補(bǔ)償電容器，并調(diào)整并聯(lián)的級(jí)數(shù)以及級(jí)波頭電阻的阻值。調(diào)試的結(jié)果為，裝置本體下部10級(jí)中，2級(jí)波為70 Ω波頭電阻并聯(lián)30nF電容器，8級(jí)為15 Ω波頭電阻并聯(lián)30nF電容器。
[0016]本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的工作原理是:充電電源1對充電電容2充電，充電完成的充電電容2通過同步球隙3向波尾電阻4、波頭電阻5、內(nèi)置補(bǔ)償器6、回路電感7和負(fù)載9組成的回路放電，輸出如圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓波形，其波頭時(shí)間1.32 μ s，波頭震蕩2.6%，電壓幅值891kV，電壓輸出效率90%以上，該輸出電壓滿足國標(biāo)對標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的要求，解決了高參數(shù)沖擊電壓試驗(yàn)裝置無法輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波的技術(shù)難題，并適用于2000m高海拔地區(qū)。
【權(quán)利要求】
1.一種高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，其特征在于包括有充電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、內(nèi)置補(bǔ)償器、回路電感、分壓器和負(fù)載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端與充電電容的一端連接，同步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連接，波尾電阻的另一端與充電電容的另一端連接，并接地，波頭電阻的另一端與內(nèi)置補(bǔ)償器的輸入端連接，內(nèi)置補(bǔ)償器的輸出端與回路電感的一端連接，回路電感的另一端與分壓器的一端連接及與負(fù)載的一端連接，分壓器及負(fù)載的另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，其特征在于上述分壓器為三柱結(jié)構(gòu)的阻容分壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，其特征在于裝置本體單元級(jí)數(shù)為36級(jí)；級(jí)電壓為200kV直流電壓；級(jí)間絕緣距離至少為700mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高海拔地區(qū)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊的電壓試驗(yàn)裝置，其特征在于上述內(nèi)置補(bǔ)償器為在波頭電阻、回路電感和負(fù)載的回路中再串聯(lián)上的一個(gè)RLC阻抗元件，即是在級(jí)波頭電阻上并聯(lián)一臺(tái)補(bǔ)償電容器。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK204116530SQ201420335987
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】廖永力, 高超, 李銳海 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司