CN105467221B - 一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法，在Blumlein线高压输出端上连接有一个可调水电阻，同时，在Blumlein线外筒上设置有一个与Blumlein线高压输出端对应的接地装置。本发明正常使用时，可调水电阻与Blumlein脉冲形成线作为整体正常使用，在需要测量电阻值时，不需要将油箱内的介质油排放而出，水电阻阻值的测试和调节过程不用排除介质油，从而减少了工作量。水电阻固定电极接地后，完全排除了通过高压输出端和输出电缆与水电阻相连的各种电路元件对水电阻阻值测试的影响，保障了测量的精度和准确性。

Description

一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及 方法

技术领域

本发明涉及一种可调水电阻及其测量套件，可安装在Blumlein脉冲形成线的输出油箱内，具体涉及一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法。

背景技术

Blumlein脉冲形成线是高压脉冲领域经常使用的一种脉冲形成装置，其主体为三层同轴结构，外筒接地，内筒连接输出端，中筒连接充电端，当中筒充电到峰值时，位于充电端和中筒连接处的Blumlein线主开关导通，中筒和外筒在该端口短路，可在连接内筒的高压输出端产生一个近似方波的短脉冲。Blumlein线主体充满去离子水，输入端和输出端因为要与输入输出电缆连接，则分别位于封闭的绝缘油箱中。Blumlein线可产生数百kV，百ns量级的高压短脉冲，在高压脉冲领域有着非常广泛的应用，其输出脉冲通常经过高压电缆馈入到相应的负载上，如感应加速腔、X光管、高压绝缘测试装置等。

Blumlein线的输出油箱内除连接输出电缆外，还可以并联电感或电阻来实现一些特殊的目的，如专利ZL201420722250.1就采用了输出油箱中并联电感来调节输出脉冲的平顶电压。而在输出油箱中并联电阻，则可以对Blumlein线充电时所产生的预脉冲幅度以及主脉冲后的各种反射进行调节。由于Blumlein线输出电压高，而调节用电阻的阻值通常较小，现有固体电阻难以满足其功率的要求，因此调节电阻通常采用水介质电阻。

Blumlein线的调节电阻安装在封闭的油箱内，电阻一端接地，一端连接在Blumlein线的高压输出端，并通过输出电缆与其他负载相连，因此安装好后的调节电阻阻值无法直接测量。由于水电阻的阻值随时间和温度会发生变化，为确保调节电阻阻值在要求范围内，在定期的水阻阻值测量时，需要将油箱放空后取出电阻，所需时间较多，特别是Blumlein线数量较多时，其巨大的工作量成为了困扰测量的技术瓶颈。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法，解决目前的Blumlein线调节电阻的阻值变化快，每次的测量工作量大、精度低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，包括从外至内依次套装的Blumlein线外筒、Blumlein线中筒、以及Blumlein线内筒，Blumlein线外筒的内部空腔形成Blumlein线输出油箱，在Blumlein线内筒上设置有Blumlein线高压输出端，Blumlein线高压输出端通过输出电缆连接至Blumlein线输出油箱外侧，在所述的Blumlein线高压输出端上连接有一个可调水电阻，同时，在Blumlein线外筒上设置有一个与Blumlein线高压输出端对应的接地装置。本发明是对现有的Blumlein脉冲形成线进行的改进，针对目前的Blumlein脉冲形成线存在的电阻阻值随时间和温度变化，每次测量和调节阻值需要放空油箱中的介质油才能进行而导致的工作量大、效率低下的问题，申请人通过在现有的Blumlein脉冲形成线上做出适当的改进，改进之处是在Blumlein线高压输出端上连接有一个可调水电阻，同时，在Blumlein线外筒上设置一个与Blumlein线高压输出端对应的接地装置，正常使用时，可调水电阻与Blumlein脉冲形成线作为整体正常使用，在需要测量电阻值时，不需要将油箱内的介质油排放而出，只需要利用接地装置与Blumlein线高压输出端接触，通过高压输出端将水电阻的固定电极与地电位短接，然后将水电阻的活动电极与接地板断开，使得水电阻的活动电极处于悬空电位，然后就可以利用万用表直接测量水电阻的电阻值，如此，就可以不用排除介质油，从而减少了工作量。水电阻固定电极接地后，完全排除了通过高压输出端和输出电缆与水电阻相连的各种电路元件对水电阻阻值测试的影响，保障了测量的精度和准确性。

所述可调水电阻包括一端固定在Blumlein线高压输出端上的筒体，筒体的另一端穿过安装有封闭塞，封闭塞通过有机玻璃封板固定在Blumlein线外筒的端部；在筒体内设置有一个与Blumlein线高压输出端连接的固定电极，还包括一个穿过封闭塞的螺纹杆，在螺纹杆上设置有一个活动电极，在活动电极上连接有一根导线，导线穿过封闭塞并与接地板连接。具体的讲，可调水电阻包括一个筒体，筒体的一端通过密封连接件固定在Blumlein线高压输出端上，其另一端通过设置一个封闭塞形成密闭结构，在其内部注入水作为介质，在其内部还设置有一个固定电极，固定电极穿过密封件固定连接在Blumlein线高压输出端上，一根螺纹杆穿过封闭塞，其末端安装一个活动电极，通过螺纹杆的转动，实现活动电极的位置改变，调整活动电极与固定电极之间的间距，如此，可以调节水电阻的阻值，使得使用参数更加精确。

所述螺纹杆采用尼龙制成，所述封闭塞采用金属制成。采用尼龙制成的螺纹杆，可以在电绝缘的同时保障较好的机械强度，封闭塞通过3个压紧的橡皮圈实现与筒体、有机玻璃板以及螺纹杆间的密封。

所述接地装置包括一根短路杆，一个封油嘴，和一个定位筒，均为金属材料。封油嘴和定位筒通过金属封板固定在Blumlein线外筒侧面的法兰上。短路杆穿过封油嘴和定位筒，通过推入短路杆，可以快速、准确的对水电阻固定电极进行接地操作，封油嘴在短路杆移动时仍能提供很好的密封效果，内部为空腔结构的定位筒限定了短路杆只能进行一维的前后移动，确保了短路杆与封油嘴轴线间的同轴度，提高了封油嘴的密封效果和使用寿命。

在Blumlein线外筒内侧的短路杆末端设置有一个短路接触块，在Blumlein线外筒外侧的短路杆末端设置有一个拉环。通过设置短路接触块，可以增加短路操作时的接触面积，形成快速的短路操作，解决接触不良的问题。

一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线测量调整方法，包括以下步骤：

（a）测试水电阻阻值时，将导线和接地板之间的连接断开，此时活动电极处于悬空电位；

（b）再将短路杆推入，使其端面与Blumlein线高压输出端紧密接触；

（c）使用万用表测量引出导线和短路杆露出在封板外电极间的电阻，即等同于活动电极和固定电极间的电阻值；

（d）旋转螺纹杆，调节活动电极的位置，将水电阻调节到所需的阻值；

（e）测试和调节完成后，抽出短路杆，连接接地板和引出导线，Blumlein线即可恢复正常使用状态。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法，在Blumlein线高压输出端上连接有一个可调水电阻，同时，在Blumlein线外筒上设置一个与Blumlein线高压输出端对应的接地装置，正常使用时，可调水电阻与Blumlein脉冲形成线作为整体正常使用，在需要测量电阻值时，不需要将油箱内的介质油排放而出，只需要利用接地装置与Blumlein线高压输出端接触，通过高压输出端将水电阻的固定电极与地电位短接，然后将水电阻的活动电极与接地板断开，使得水电阻的活动电极处于悬浮电位，然后就可以利用万用表直接测量水电阻的电阻值，如此，就可以不用排除介质油，从而减少了工作量。水电阻固定电极接地后，完全排除了通过高压输出端和输出电缆与水电阻相连的各种电路元件对水电阻阻值测试的影响，保障了测量的精度和准确性；

2、本发明一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法，通过推入短路杆，可以快速、准确的对水电阻固定电极进行接地操作，封油嘴在短路杆移动时仍能提供很好的密封效果，内部为空腔结构的定位筒限定了短路杆只能进行一维的前后移动，确保了短路杆与封油嘴轴线间的同轴度，提高了封油嘴的密封效果和使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1－Blumlein线高压输出端，2－筒体，3－固定电极，4－活动电极，5－螺纹杆，6－有机玻璃封板，7－引出导线，8－接地板，9－短路杆，10－金属封板，11－封油嘴，12－定位筒，13－Blumlein线内筒，14－Blumlein线中筒，15－Blumlein线外筒，16－Blumlein线输出油箱，17－输出电缆，18-封闭塞，19-法兰，20-短路接触块，21-拉环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻及方法，包括从外至内依次套装的Blumlein线外筒15、Blumlein线中筒14、以及Blumlein线内筒13，Blumlein线外筒15的内部空腔形成Blumlein线输出油箱16，其中注入介质油并填充完全，在Blumlein线内筒13上设置有Blumlein线高压输出端1，Blumlein线高压输出端1通过输出电缆17连接至Blumlein线输出油箱16外侧，在所述的Blumlein线高压输出端1上连接有一个可调水电阻，可调水电阻包括一端固定在Blumlein线高压输出端1上的筒体2，筒体2的一端通过密封连接件固定在Blumlein线高压输出端1上，其另一端通过设置一个封闭塞18形成密闭结构，在其内部注入硫酸铜溶液作为介质，在其内部还设置有一个固定电极3，固定电极3穿过密封件固定连接在Blumlein线高压输出端15上，一根螺纹杆5穿过封闭塞18，螺纹杆5采用尼龙制成，其末端安装一个活动电极4，通过螺纹杆5的转动，实现活动电极4的位置改变，调整活动电极4与固定电极3之间的间距，螺纹杆5为尼龙材料制成，当其旋转时活动电极4会被带动作上下平移，螺纹杆5和封闭塞18之间挤压有橡皮圈，可实现旋转时对液体的密封；在活动电极4上连接有一根导线7，导线7穿过封闭塞18并与接地板8连接；同时，在Blumlein线外筒15的侧面设置有一个法兰19，在法兰内安装有一个内部为空腔结构的定位筒12，定位筒12通过金属封板10固定在Blumlein线外筒15侧面的法兰19上，还包括一根穿过定位筒12的短路杆9，短路杆9穿过一个封油嘴11，封油嘴11卡放在定位筒12的端部，在Blumlein线外筒15内侧的短路杆9末端设置有一个短路接触块20，在Blumlein线外筒15外侧的短路杆9末端设置有一个拉环21；封油嘴11实现短路杆9在轴向移动中对变压器油的密封，利用定位筒12实现短路杆9在轴向移动中的定位。正常使用时，短路杆9抽出到最大位置，与油箱外筒接触，处于地电位；测试水电阻阻值时，将导线7和接地板8之间的连接断开，此时活动电极4处于悬空电位，再将短路杆9推入，使其端面与Blumlein线高压输出端1紧密接触。此时，使用万用表测量引出导线7和短路杆9露出在封板外电极间的电阻，即等同于活动电极4和固定电极3间的电阻值；旋转螺纹杆5，调节活动电极4的位置，结合万用表测量数据，可以方便的将水电阻调节到所需的阻值；测试和调节完成后，抽出短路杆9，连接接地板8和引出导线7，Blumlein线即可恢复正常使用状态。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，包括从外至内依次套装的Blumlein线外筒（15）、Blumlein线中筒（14）、以及Blumlein线内筒（13），Blumlein线外筒（15）的内部空腔形成Blumlein线输出油箱（16），在Blumlein线内筒（13）上设置有Blumlein线高压输出端（1），Blumlein线高压输出端（1）通过输出电缆（17）连接至Blumlein线输出油箱（16）外侧，其特征在于：在所述的Blumlein线高压输出端（1）上连接有一个可调水电阻，同时，在Blumlein线外筒（15）上设置有一个与Blumlein线高压输出端（1）对应的接地装置。

2.根据权利要求1所述的一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，其特征在于：所述可调水电阻包括一端固定在Blumlein线高压输出端（1）上的筒体（2），筒体（2）的另一端穿过安装有封闭塞（18），封闭塞（18）通过有机玻璃封板（6）固定在Blumlein线外筒（15）的端部；在筒体（2）内设置有一个与Blumlein线高压输出端（1）连接的固定电极（3），还包括一个穿过封闭塞（18）的螺纹杆（5），在螺纹杆（5）上设置有一个活动电极（4），在活动电极（4）上连接有一根导线（7），导线（7）穿过封闭塞（18）并与接地板（8）连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，其特征在于：所述螺纹杆（5）采用尼龙制成，所述封闭塞（18）采用金属制成，通过3个压紧的橡皮圈实现封闭塞（18）与筒体（2）、有机玻璃板（6）以及螺纹杆（5）间的密封。

4.根据权利要求1所述的一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，其特征在于：所述接地装置包括一个内部为空腔结构的定位筒（12），定位筒（12）通过金属封板（10）固定在Blumlein线外筒（15）侧面的法兰（19）上，还包括一根穿过定位筒（12）的短路杆（9）。

5.根据权利要求4所述的一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，其特征在于：所述短路杆（9）穿过一个封油嘴（11），封油嘴（11）卡放在定位筒（12）的端部。

6.根据权利要求4所述的一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线可测可调水电阻，其特征在于：在Blumlein线外筒（15）内侧的短路杆（9）末端设置有一个短路接触块（20），在Blumlein线外筒（15）外侧的短路杆（9）末端设置有一个拉环（21）。

7.一种适用于Blumlein脉冲形成线的在线测量调整方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）测试水电阻阻值时，将导线（7）和接地板（8）之间的连接断开，此时活动电极（4）处于悬空电位；

（b）再将短路杆（9）推入，使其端面与Blumlein线高压输出端（1）紧密接触；

（c）使用万用表测量引出导线（7）和短路杆（9）露出在封板外电极间的电阻，即等同于活动电极（4）和固定电极（3）间的电阻值；

（d）旋转螺纹杆（5），调节活动电极（4）的位置，将水电阻调节到所需的阻值；

（e）测试和调节完成后，抽出短路杆（9），连接接地板（8）和引出导线（7），Blumlein线即可恢复正常使用状态。