CN109387758B - 一种合成试验回路中的主回路点火接通装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种合成试验回路中的主回路点火接通装置。本发明静力触发球和动力触发球上做了均压措施，确保能够满足百万伏电压等级的合成试验回路内的不同电压下的持压水平；本发明三球隙中动力触发球内放置可以推动铜球移动的液压缸，推动动力触发球向左右两侧线性移动，行程连续可调，以达到不同的球间隙对不同的电压下的持压效果；本发明采用光电转换开关将位移传感器的电信号转为光信号由光纤向下引入到下位机，以此来反向采集动力触发球和静力触发球的球间隙行程数据，数据更为精细，便于球间隙的调整；本发明安装有触发箱，采用四路触发箱来双向喷射等离子火花进行触发，更好地确保触发的成功率，且同时触发的同步性很高，动作时间≤±5μs。

Description

一种合成试验回路中的主回路点火接通装置

技术领域

本发明属于电学技术领域，具体涉及一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，主要用于大容量试验系统。

背景技术

为了模拟雷电电压效应对飞机、风力发电机、兵器系统和避雷针防雷等机电系统的影响，需要对这些机电系统进行雷电电压效应试验和验证。雷电电压发生装置是试验和验证的必备设备。以C919商用飞机和4MW以上风力发电机为标志，雷电电压效应试验装置技术已经成为中国工业升级和中国2025智能制造计划必须跨越的技术门槛。雷电电压效应试验和验证需要产生的雷电电压幅值高达数千千伏，现有技术一般基于MARX发生器，然后采用并联充电、串联放电的原理产生数千千伏的雷电电压，需要发生器的级数很多。

国内外的合成试验回路中，作为电压源的主电容塔在直流充电装置向其供电之后，通过该接通装置使回路内的工频电抗器接通，形成并联后为回路提供振荡衰减的工频电压。

随着合成试验回路的发展，其容量、电压等技术参数也是逐步提高，对于整个合成回路系统的可靠性能、精度要求、安全运行也提出了更高的要求。而该接通装置作为其回路内的重要组成部分，对于它的研究和开发提出了非常迫切的需求。

所以，需要满足越来越高的技术参数的合成试验回路能够整体顺利运行，一种用于大容量试验系统的合成试验回路中的主回路点火接通装置成为了需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种合成试验回路中的主回路点火接通装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，包括一底盘、两静力触发球和两动力触发球，两动力触发球之间通过动力球驱动总成连接，两静力触发球对称设置在两动力触发球的两侧，所述静力触发球、动力触发球与底盘之间均设置有绝缘子串，所述静力触发球与底盘之间的绝缘子串上设置有静力球支柱防晕环、静力球支柱上均压环和静力球支柱下均压环，所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串上设置有动力球均压屏蔽罩、动力球下均压环、动力球上均压环和动力球顶端均压环，所述静力触发球和动力触发球内安装有触发箱，四路所述触发箱通过光纤连接下位机。

进一步地，所述绝缘子串包括包括绝缘子支撑柱，所述绝缘子支撑柱上串接有若干支柱绝缘子，两支柱绝缘子之间通过绝缘支柱连接件连接。

进一步地，所示静力触发球与底盘之间的绝缘子串数量为三，呈品字型分布，所示动力触发球与底盘之间的绝缘子串数量为四，呈圆周分布。

进一步地，所述动力球驱动总成包括安装架和液压站，所述安装架内设置有液压缸，所述液压站安装在所述底盘的后侧，所述液压站的进出油口处安装有油管接口，所述油管接口通过油管连接所述液压缸，所述液压缸的两侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆连接所述动力触发球，所述动力触发球内安装有位移传感器，所述安装架内安装有光电转换开关，所述光电转换开关通过光纤连接所述下位机。

进一步地，所述油管绕接在所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串上。

进一步地，所述油管接口为锥形油管接口。

进一步地，所述静力触发球与底盘之间的绝缘子串顶端套接有光纤护套，所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串顶端位于所述动力球顶端均压环内设置有所述光纤护套。

进一步地，所述绝缘支柱连接件与底盘之间连接有斜拉杆。

进一步地，所述静力触发球和动力触发球的外围均套设有均压环。

本发明的有益效果是：

1、本发明的静力触发球和动力触发球采用了Φ1500直径的铜球，整个接通装置结构为三球隙，同时在铜球上做了均压措施，确保能够满足百万伏电压等级的合成试验回路内的不同电压下的持压水平；

2、本发明三球隙中左右两侧为静力触发球，中间为动力触发球，动力触发球内放置可以推动铜球移动的液压缸，推动动力触发球向左右两侧线性移动，行程连续可调，即动力半圆球与静力球之间的球间隙连续可调，以达到不同的球间隙对不同的电压下的持压效果；

3、本发明采用干电池向与动力触发球配装的位移传感器供电，用光电转换开关将位移传感器的电信号转为光信号由光纤向下引入到下位机，以此来反向采集动力触发球和静力触发球的球间隙行程数据，达到测距的目的，采集的数据更为精细，便于球间隙的调整；

4、本发明静力触发球和动力触发球内安装有通过光纤连接下位机的触发箱，采用四路触发箱来双向喷射等离子火花进行触发，更好地确保了触发的成功率，四路触发箱同时触发的同步性很高，动作时间≤±5μs。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明具体实施例所述的一种合成试验回路中的主回路点火接通装置的结构示意图；

图2为图1中动力球驱动总成的油路结构示意图；

图3为图1中绝缘子串与油管的连接示意图；

附图标记：

1-底盘；2-绝缘子串；21-绝缘子支撑柱；22-支柱绝缘子；23-绝缘支柱连接件；3-静力球支柱防晕环；4-静力球支柱上均压环；5-静力球支柱下均压环；6-静力触发球；7-动力球驱动总成；71-安装架；72-锥形油管接口；73-油管；74-液压缸；75-伸缩杆；76-液压站；8-动力触发球；9-动力球均压屏蔽罩；10-动力球下均压环；11-动力球上均压环；12-动力球顶端均压环；13-光纤护套；14-斜拉杆；15-均压环。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1-3所示，本发明所提供的一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，包括一底盘1、两静力触发球6和两动力触发球8，两动力触发球8之间通过动力球驱动总成7连接，两静力触发球6对称设置在两动力触发球8的两侧，所述静力触发球6、动力触发球8与底盘1之间均设置有绝缘子串2，所述静力触发球6与底盘1之间设置有三根绝缘子串2，三根绝缘子串2呈品字分布，静力触发球6与底盘1之间的绝缘子串上从上至下套接有静力球支柱防晕环3、静力球支柱上均压环4、静力球支柱防晕环3、静力球支柱下均压环5、静力球支柱防晕环3、静力球支柱防晕环3，所述动力触发球8与底盘1之间设置有四根绝缘子串2，四根绝缘子串2呈圆周分布，所述动力触发球8与底盘1之间的绝缘子串上从上至下套接有动力球顶端均压环12、动力球均压屏蔽罩9、动力球上均压环11、动力球均压屏蔽罩9、动力球下均压环10、动力球均压屏蔽罩9、动力球均压屏蔽罩9，所述静力触发球6和动力触发球8内安装有触发箱(图中未标注)，四路所述触发箱通过光纤连接下位机，采用四路触发箱来双向喷射等离子火花进行触发，更好地确保了触发的成功率，通过下位机控制四路触发箱同时触发，以实现双向喷射等离子火花的触发，四路触发箱同时触发的同步性很高，动作时间≤±5μs。静力触发球6和动力触发球8均采用Φ1500直径的铜球，整个接通装置结构为三球隙，同时静力触发球6和动力触发球8上均套接有均压环15，确保能够满足百万伏电压等级的合成试验回路内的不同电压下的持压水平。

三球隙中，左右两侧为静力触发球6，中间为动力触发球8，动力触发球内放置可以推动铜球移动的动力球驱动总成7。动力触发球8向左右两侧线性移动，行程连续可调，即动力触发球与静力触发球之间的球间隙连续可调，以达到不同的球间隙对不同的电压下的持压效果，通过球间隙的调整可适用的工作电压范围为3万-120万。

进一步地，所述绝缘子串2包括包括绝缘子支撑柱21，所述绝缘子支撑柱21上串接有若干支柱绝缘子22，各支柱绝缘子之间通过绝缘支柱连接件23连接，静力球支柱防晕环3、静力球支柱上均压环4、静力球支柱下均压环5、动力球均压屏蔽罩9、动力球下均压环10、动力球上均压环11、动力球顶端均压环12均套接在四根绝缘子串上相对应绝缘支柱连接件的位置。

进一步地，所述动力球驱动总成7包括安装架71和液压站76，所述安装架71内设置有液压缸74，所述液压站76安装在所述底盘1的后侧，所述液压站76的进出油口处安装有油管接口72，所述油管接口72通过油管73连接所述液压缸74，所述液压缸74的两侧设置有伸缩杆74，所述伸缩杆75连接所述动力触发球8，所述动力触发球8内安装有位移传感器，安装架71内还安装有光电转换开关(图中未标注)，所述光电转换开关通过光纤连接所述下位机。采用干电池向与动力触发球8配装的位移传感器以及安装在安装架71内的光电转换开关进行供电，用光电转换开关将位移传感器的电信号转为光信号由光纤向下引入到下位机，以此来反向采集静力触发球6和动力触发球8的球间隙行程数据，达到测距的目的，同时数字元件采集的数据也更为精细。

进一步地，所述油管73有四根，均绕接在所述动力触发球8与底盘1之间的四根绝缘子串上，其中两根油管经液压站出油口向上引入液压缸后腔,另外两根油管经由液压缸前腔向下引入液压站进油口。

进一步地，所述油管接口72为锥形油管接口。

进一步地，所述静力触发球6与底盘1之间的绝缘子串顶端套接有光纤护套13，所述动力触发球8与底盘1之间的绝缘子串顶端位于所述动力球顶端均压环12内设置有所述光纤护套13。

进一步地，所述绝缘支柱连接件23与底盘1之间连接有斜拉杆14。

具体使用时，位于左侧的静力触发球连接主电容塔，位于右侧的静力触发球连接工频电抗器，与本发明形成并联后为回路提供振荡衰减的工频电压。随着合成试验回路的发展，其容量、电压等技术参数也是逐步提高，对于整个合成回路系统的可靠性能、精度要求、安全运行也提出了更高的要求，本发明的接通装置能够满足越来越高的技术参数的合成试验回路，确保整体顺利运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，其特征在于：包括一底盘、两静力触发球和两动力触发球，两动力触发球之间通过动力球驱动总成连接，两静力触发球对称设置在两动力触发球的两侧，所述静力触发球、动力触发球与底盘之间均设置有绝缘子串，所述静力触发球与底盘之间的绝缘子串上设置有静力球支柱防晕环、静力球支柱上均压环和静力球支柱下均压环，所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串上设置有动力球均压屏蔽罩、动力球下均压环、动力球上均压环和动力球顶端均压环，所述静力触发球和动力触发球内安装有触发箱，四路所述触发箱通过光纤连接下位机；所述绝缘子串包括绝缘子支撑柱，所述绝缘子支撑柱上串接有若干支柱绝缘子，两支柱绝缘子之间通过绝缘支柱连接件连接；所示静力触发球与底盘之间的绝缘子串数量为三，呈品字型分布，所示动力触发球与底盘之间的绝缘子串数量为四，呈圆周分布；所述动力球驱动总成包括安装架和液压站，所述安装架内设置有液压缸，所述液压站安装在所述底盘的后侧，所述液压站的进出油口处安装有油管接口，所述油管接口通过油管连接所述液压缸，所述液压缸的两侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆连接所述动力触发球，所述动力触发球内安装有位移传感器，所述安装架内安装有光电转换开关，所述光电转换开关通过光纤连接所述下位机；所述油管绕接在所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串上；所述油管接口为锥形油管接口。

2.根据权利要求1所述的一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，其特征在于：所述静力触发球与底盘之间的绝缘子串顶端套接有光纤护套，所述动力触发球与底盘之间的绝缘子串顶端位于所述动力球顶端均压环内设置有所述光纤护套。

3.根据权利要求2所述的一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，其特征在于：所述绝缘支柱连接件与底盘之间连接有斜拉杆。

4.根据权利要求3所述的一种合成试验回路中的主回路点火接通装置，其特征在于：所述静力触发球和动力触发球的外围均套设有均压环。