CN110174579B - 一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置，属于电气设备技术领域，现提出如下方案，其包括工频交流电源、按钮开关、继电器、断路器、桥式整流器、限流电阻、充电滤波电容、放电电阻、可调电阻、放电电容、回路电阻、切换开关以及试品卡槽；其中所述工频交流电源通过所述按钮开关与所述继电器并联构成总控制回路，其中所述充电滤波电容两端并联所述放电电阻由开关独立控制，所述充电滤波电容通过所述可调电阻与所述放电电容构成放电回路。本发明可通过电路参数的调节提供放电管辉光放电回路、弧光放电回路、辉光弧光组合放电回路，装置可实现多回路模块的快速安装和拆卸，可多途径多场合进行相应的放电管特性及寿命测试。

Description

一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置

技术领域

本发明涉及电气设备的技术领域，尤其涉及一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置。

背景技术

气体放电管作为一种间隙型的防雷保护组件，在信号系统的防雷保护中获得了广泛的应用。然而在信号系统中时常会遭受雷击引起电路过电压，气体放电管会因多次放电或长时间辉光导致其短路失效，导致信号系统中的浪涌电流无法泄放，降低信号系统的可靠性和安全性。因此，基于不同的短路失效工况，研究气体放电管的弧光放电特性、辉光放电特性以及弧光辉光组合放电特性，对气体放电管的设计和改进，提高信号系统的安全性和可靠性都具有重要意义。

现有针对气体放电管的检测都侧重于性能参数，没有对气体放电管的三种特性进行研究，缺乏具备三种放电特性检测的多功能放电回路，同时考虑到批量实验和多场合测试，目前缺乏模块化、便携式的具备上述功能的实验装置，从而导致对气体放电管检测中出现结果可靠性低、效率低、检测场合具有局限性等问题。为此，本发明设计一种具有所述三种功能、模块化、可拆卸以及安全型的气体放电管试验电路及装置，可实现对气体放电管的寿命和特性检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多功能模块化的气体放电管试验电路，包括工频交流电源、按钮开关、继电器、断路器、桥式整流器、限流电阻、充电滤波电容、放电电阻、可调电阻、放电电容、回路电阻、切换开关以及试品卡槽；其中所述工频交流电源通过所述按钮开关与所述继电器并联构成总控制回路；所述断路器通过所述桥式整流器与所述充电滤波电容串联构成整流滤波回路；所述充电滤波电容通过所述可调电阻与所述放电电容构成放电回路，所述放电电容两端并联所述试品卡槽。

优选的，还包括放电电阻，所述放电电阻并联在所充电述充电滤波电容两端。

优选的，所述放电电阻与开关串联。

优选的，所述回路电阻在所述放电电容与所述试品卡槽之间。

优选的，所述回路电阻与切换开关串联。

优选的，所述试验电路是模块化电路，可复制增减。

一种多功能模块化的气体放电管试验装置，包括多个多功能模块化的气体放电管试验电路级联。

优选的，还包括工作台，所述按钮开关、继电器、断路器、桥式整流器、限流电阻、充电滤波电容、放电电阻、可变电阻、放电电容、回路电阻、切换开关以及试品卡槽均位于所述工作台上。

优选的，所述工作台可拆卸组装。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种多功能模块化的气体放电管试验电路及装置，由所述工频交流电源通过所述按钮开关与所述继电器串联构成总控制回路，通过所述总控制回路来控制试验的导通与关断；通过所述断路器、断桥式整流器以及充电滤波电容构成整流滤波回路，通过所述整流滤波回路可以将交流电压转换成直流电压，并且滤除交流成分，为实验提供直流电压；

通过所述充电滤波电容、可调电阻与所述放电电容构成放电回路，通过所述放电回路可以对气体放电管进行多次击穿导通，来检测气体放电管的寿命和弧光放电特性，通过所述可调电阻改变所述放电电容的充电时间从而改变气体放电管的弧光放电频率；

通过所述回路电阻与所述放电电容对气体放电管进行辉光放电，检测气体放电管的辉光放电特性；

通过改变所述回路电阻的阻值来对气体放电管进行弧光辉光组合放电特性的检测；所述试验装置拥有多个独立可拆卸的安全试验回路模块，适应多工况场所，可根据实际需求增加所述试验回路模块，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明一种多功能模块化的气体放电管试验电路的示意图。

图2是本发明一种多功能模块化的气体放电管试验装置的示意图。

图3是本发明一种多功能模块化的气体放电管试验装置的层结构示意图。

图中：11-工频交流电源，12-按钮开关，13-继电器，14-断路器，15-桥式整流器，16A-充电滤波电容，16B-放电电容，17A-放电电阻，17B-可调电阻，17C-回路电阻，17D-限流电阻，18-开关，19-试品卡槽，20-切换开关，21-工作台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种多功能模块化的气体放电管试验电路，包括工频交流电源11、按钮开关12、继电器13、断路器14、桥式整流器15、限流电阻17D、充电滤波电容16A、放电电阻17A、可调电阻17B、放电电容16B、回路电阻17C、切换开关20以及试品卡槽19；其中所述工频交流电源11通过所述按钮开关12与所述继电器13并联构成总控制回路，所述断路器14通过所述桥式整流器15与所述充电滤波电容16A串联构成整流滤波回路，所述充电滤波电容16A通过所述可调电阻17B与所述放电电容16B构成放电回路。

本实施例所述一种多功能模块化的气体放电管试验电路，包括工频交流电源11、按钮开关12、继电器13、断路器14、桥式整流器15、限流电阻17D、充电滤波电容16A、放电电阻17A、可调电阻17B、放电电容16B、回路电阻17C、切换开关20以及试品卡槽19，由所述工频交流电源11通过所述按钮开关12与所述继电器13并联构成总控制回路，通过所述总控制回路来控制试验的导通与关断；通过所述断路器14、断桥式整流器15以及充电滤波电容16A构成整流滤波回路，通过所述整流滤波回路可以将交流电压转换成直流电压，并且滤除交流成分，为实验提供直流电压；通过所述充电滤波电容16A、可调电阻17B与所述放电电容16B构成放电回路，通过所述放电回路可以对气体放电管进行多次击穿导通，来检测气体放电管的寿命和弧光放电特性，过所述可调电阻17B改变所述放电电容16B的充电时间从而改变气体放电管的弧光放电频率；通过所述回路电阻17C与所述放电电容16B对气体放电管进行辉光放电，检测气体放电管的辉光特性；通过改变所述回路电阻17C的阻值来对气体放电管进行弧光辉光组合放电特性的检测。

进行气体放电管寿命和弧光放电特性检测的流程如下：所述按钮开关12、继电器13以及断路器14闭合，工频交流电源11经过桥式整流器15进行整流成直流电压，对所述充电滤波电容16A进行充电，所述充电滤波电容16A给放电电容16B充电，并且滤除交流成分；所述放电电容16B的电压超过气体放电管的击穿电压时，气体放电管被击穿导通，并产生弧光放电，所述放电电容16B上的电荷迅速泄放，气体放电管间隙电弧熄灭，绝缘恢复；所述充电滤波电容16A通过所述可调电阻17B对所述放电电容16B快速充电，给气体放电管施加击穿电压，使其再次击穿、熄弧，如此重复，来对气体放电管进行多次击穿导通，检测气体放电管的寿命和弧光放电特性。通过调节所述主电阻16来控制所述放电电容16B充电时间，从而控制气体放电管的弧光放电频率，并记录其弧光放电时电压电流变化，分析其随时间变化情况。

进行气体放电管辉光放电特性检测的流程如下：在上述步骤的基础上，将切换开关20与回路电阻17C连接，通过回路电阻17C与放电电容16B对气体放电管进行辉光放电；记录此时的气体放电管电压电流变化，分析其随时间变化情况。

进行气体放电管弧光辉光组合放电特性检测的流程如下:通过改变所述回路电阻17C的阻值，使气体放电管进行弧光放电和辉光放电来回转化，记录其电压电流变化，分析其随时间变化情况。

一种多功能模块化的气体放电管试验电路还包括放电电阻15，所述放电电阻15并联在所述滤波电容14的两端，所述放电电阻15用于做完实验时释放残余电荷。所述放电电阻15与开关串联，通过所述开关18控制所述放电电阻15释放残余电荷。

所述工频交流电源11是220V交流电，所述可调电阻17B是充电电阻，所述充电滤波电容16A是滤除交流，所述回路电阻17C是可变电阻，所述限流电阻17D是防止电路电流过大，所述试品卡槽用于放置气体放电管。

实施例二

如图2和图3所示，本实施例提供一种多功能模块化的气体放电管试验装置，包括多个实施例一所述的多功能模块化的气体放电管试验电路。

本实施例所述一种多功能模块化的气体放电管试验装置，由于包括多个实施例一所述的一种多功能模块化的气体放电管试验电路，通过将其并联在一起进行控制，每个所述断路器14控制一个所述试验电路，因此实施例一所具有的优点，所述试验装置也全部具有。

本实施例所述一种检测体放电管寿命的试验装置还包括工作台21，所述按钮开关12、继电器13、断路器14、桥式整流器15、限流电阻17D、充电滤波电容16A、放电电阻17A、可变电阻17B、放电电容16B、回路电阻17C、切换开关20以及试品卡槽19均位于所述工作台上，有利于实现装置的集成，且方便进行拆卸组装，有利于实现对气体放电管的寿命和特性检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能模块化的气体放电管试验电路，其特征在于，包括工频交流电源、按钮开关、继电器、断路器、桥式整流器、限流电阻、充电滤波电容、放电电阻、可调电阻、放电电容、回路电阻、切换开关以及试品卡槽；其中所述工频交流电源通过所述按钮开关与所述继电器串联构成总控制回路；所述断路器通过所述桥式整流器与所述充电滤波电容串联构成整流滤波回路；所述充电滤波电容通过所述可调电阻与所述放电电容构成放电回路，所述放电电容两端并联所述试品卡槽，还包括放电电阻，所述放电电阻并联在所充电述充电滤波电容两端，所述放电电阻的一端串联有第三开关，所述回路电阻在所述放电电容与所述试品卡槽之间，所述回路电阻与切换开关串联，所述按钮开关与继电器串联，所述断路器用于控制放电回路，所述切换开关固定端外接试品卡槽，所述切换开关的其余两端分别接回路电阻以及连接导线，用于来回切换，控制放电状态，断路器的输入端与继电器的输出端相连接，第三开关的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种多功能模块化的气体放电管试验电路，其特征在于，所述试验电路是模块化电路，可复制增减。

3.一种多功能模块化的气体放电管试验装置，其特征在于：包括多个权利要求1-2中任意一项所述的一种多功能模块化的气体放电管试验电路级联。

4.根据权利要求3所述的一种多功能模块化的气体放电管试验装置，其特征在于，还包括工作台，所述按钮开关、继电器、断路器、桥式整流器、限流电阻、充电滤波电容、放电电阻、可变电阻、放电电容、回路电阻、切换开关以及试品卡槽均位于所述工作台上。

5.根据权利要求4所述的一种多功能模块化的气体放电管试验装置，其特征在于，所述工作台可拆卸组装。

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