CN103752558B - 一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，包括控制系统、触发系统、安全保护系统和主电路，所述的主电路为交流电源连接升压系统，升压系统连接可控硅整流器，可控硅整流器连接高压储能电容器，高压储能电容器连接放电开关，放电开关连接放电电缆，控制系统控制主电路和触发系统，触发系统控制放电开关。本发明的有益效果为：整体结构简单，应用范围广泛。

Description

一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置

技术领域

本发明涉及电磁设备技术领域，具体涉及一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置。

背景技术

铸造（件）厂、热力管道及热力设备的清洗，油田管道清垢及油田解堵，矿石及制药厂中原材料的机械力捣碎等技术问题都难以解决。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明所述的一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，包括控制系统、触发系统、安全保护系统和主电路，所述的主电路为交流电源连接升压系统，升压系统连接可控硅整流器，可控硅整流器连接高压储能电容器，高压储能电容器连接放电开关，放电开关连接放电电缆，控制系统控制主电路和触发系统，触发系统控制放电开关。

作为优选的，所述的主电路采用三相桥式整流电路，变压器设定功率10kvA—50kvA/三相、三角或星形接线法、额定电流为20A—60A,设定直流输出电压40kv—60kv。

作为优选的，所述的放电开关为三级点火开关。

作为优选的，所述的安全保护系统包括若干接地点，将高压系统和低压系统分别接地。

作为优选的，所述的储能电容器分组安装，每组用脉冲电容器并联，各有一个放电开关和一个放电电极。

作为优选的，所述放电电缆采用同轴电缆。

采用上述结构后，本发明有益效果为：整体结构简单，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，包括控制系统、触发系统、安全保护系统和主电路，所述的主电路为交流电源连接升压系统，升压系统连接可控硅整流器，可控硅整流器连接高压储能电容器，高压储能电容器连接放电开关，放电开关连接放电电缆，控制系统控制主电路和触发系统，触发系统控制放电开关。

其基本的工作原理：将220v/380v的交流电源经过高压变压器升压后(可达50KV)，再经过可控硅整流器变成单向直流电压对电容器快速充电（充电时间小于1min），当充电至预定电压后，由触发系统向放电开关提供一脉冲电压，在放电开关内产生电火花，电容器的所储能量（可达250kJ），经放电开关，放电电缆在液中瞬间（10-6秒级）放电，形成强力脉冲压力（可达1010pa数量级），形成放电电流可达10³～105A，并使放电区域通道内形成高能密度达102～103J/cm3,并由此引起瞬间高温可达104～105K的量级，同时辐射出非常强的紫外线。

基本技术设计方案：主电路采用三相桥式整流电路，变压器设定功率10kvA—50kvA/三相、三角或星形接线法（考虑到变压器内阻、漏电抗压降、负载变化和电源波动等因素影响，实际电压值有所变动）、额定电流为20A—60A,设定直流输出电压40kv—60kv。

装置的先进性

1）、充电的共性问题：充电时220v的额定电压恒定电流可以最有效地利用电网容量和达到最快的充电速度且充电过程中附加损耗小，升压变压器，高压整流硅的使用合理，充电时间短，充电时间小于1min；

2）、放电开关：合金放电开关的寿命要达到106次；放电时间为瞬间微秒或毫秒级；

3）、工作温度：可在-55℃～+65℃，相对湿度小于85%的环境范围内正常工作；

4)、接地和安全问题：充电放电回路只能而且必有一个接地点，低压系统与高压系统的接地应是独立的接地点。有自动短接放电功能，使电容器出线端能自动短接以保证人身安全；

5)、液电效应的峰值效应要达到0.6×10³～1.5×10³mpa，甚至可达1010pa的数量级。

6)、电容器的储能连续可调，最大储能可达250kJ；

7)、电容器的最高工作电压可达50kv，使用双瓷瓶出线端；

8)、放电电流：脉冲放电电流可达10³～105A，使放电通道内形成高能密度达10²～10³J/cm³，并由此引起高温达104～105k的量级，辐射出非常强的紫外线。

装置的创新性

1）、可形成强力的“液电效应”和“液力效应”；在放电原有机理上还可形成“高磁效应”和“高温杀毒灭菌”的强力紫外线。

2）、装置的充电储能采用的是新型“弹性储能电容器”，即其充电电压是可调的，根据需要的能量预先调至好充电电压，这样既可延长充电系统和放电系统的工作次数和工作时间，又可使形成的机理效应控制在其工作应用的范围内。

3）、作为电容器连续脉冲放电用的开关原件，将原有的旋转开关、真空开关、固体介质开关改创为三级点火开关。即将其放电表面用铜钨合金镀钳而成，高低压电极设计成空心的，以促进其放电后快速冷却；当电容器充电完毕后，触发回路发出一个高压脉冲加到点火针上，在点火针与高低压电极间便形成了三级，同时有电火花交叉现象，这样可使其受热点不处于一点处，而是分散于面上，可延长开关使用寿命（可达106次）且重复频率高。

4）、安全性中的接地点是此次技术创新的一个重要环节，在保证放电装置的高低压系统各自分开接地的同时，还将装置内部的重要元器件分别进行安全性接地，即将电容器分组逐次放电；安装有接地联锁开关和外体短路棒，壳体有备用接地放电电阻和安装有安全接地闸刀，同时在接地系统与放电回路中装一警示铃，这样既可保证设备安全同时也可保证操作人员的人身安全。

5）、剧烈脉冲喘阵技术，在原有的放电回路中加装一个高频振荡发生器，这样就使放电电极在放电时剧烈的振荡，使放电周围介质形成脉冲喘阵式的振荡，这就更有利“液电效应”和“液力效应”的产生，使效应的应用效果显著提高。

6）、脉冲电容器的保护技术，首先是过电压保护，即在电容器电压升至额定电压1.3倍后，其过电压保护器自动放电，且时间小于1分钟，同时，为了不使因充电时间过长而过热，还在电容器放电回路中设计一个随时可将电容器存储的电能释放的保护回路，即在充电回路中加一个自动切断保护，使充电电容在不向负载放电时也可切断接触器电源，从而释放其储能。

选用材质创新性：

1）、储能电容器根据需要分组安装，每组用脉冲电容器并联，各有一个放电开关和一个放电电极，各组电容器可分别放电也可同时放电。

2）、分体安装，组合使用，由于在某种场合内该装置需连续移动工作，故将装置的遥控系统与高压组合电容器分体安装于两个壳体内，二者之间用一联接系统相连，可自由拆装，有利于根据需要随时移动工作装置。

3）、放电电缆采用放电性能好，耐高温抗电蚀及价格优廉的同轴电缆。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，其特征在于：包括控制系统、触发系统、安全保护系统和主电路，所述的主电路为交流电源连接升压系统，升压系统连接可控硅整流器，可控硅整流器连接高压储能电容器，高压储能电容器连接放电开关，放电开关连接放电电缆，控制系统控制主电路和触发系统，触发系统控制放电开关；所述的储能电容器为弹性储能电容器，分组安装，每组用脉冲电容器并联，各有一个放电开关和一个放电电极，放电开关的放电表面用铜钨合金镀铅而成，放电开关的高低压电极设计成空心的；放电回路中加装高频振荡发生器；电容器放电回路中设计一个随时可将电容器存储的电能释放的保护回路。

2.根据权利要求1所述的一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，其特征在于：主电路采用三相桥式整流电路，变压器设定功率10kvA—50kvA/三相、三角或星形接线法、额定电流为20A—60A,设定直流输出电压40kv—60kv。

3.根据权利要求1所述的一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，其特征在于：所述的放电开关为三级点火开关。

4.根据权利要求1所述的一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，其特征在于：所述的安全保护系统包括若干接地点，将高压系统和低压系统分别接地。

5.根据权利要求1所述的一种大功率高压电脉冲强磁放电除垢装置，其特征在于：所述放电电缆采用同轴电缆。