CN201868167U - 梯度极电源大功率风冷电阻 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种梯度极电源大功率风冷电阻，包括有绝缘支架，绝缘支架上放置有由电阻通过导线串并联组成的电阻阵列，其中由多只电阻通过导线并联组成电阻阵列的一个纵向电阻单元，由多只电阻通过导线串联组成电阻阵列的一个横向电阻单元，且由多只电阻通过导线并联组成的一个纵向电阻单元构成一个电阻排。本实用新型采用风冷电阻取代水冷电阻，利用风冷大功率电阻串并联组成梯度极高压电源，安装简单，运行维护成本低，具有很高的实用价值。

Description

梯度极电源大功率风冷电阻

技术领域

本实用新型涉及一种梯度极电源大功率风冷电阻。

背景技术

在中性束注入系统中，需要梯度极高压电源，该电源一般采用电阻分压或四极管串电阻的调压模式。电阻采用油冷或去离子水冷却，整体造价和维护成本较高。

水冷电阻的去离子水造价高，需要专门的去离子水产生设备，并且要定期维护。采用四极管的梯度极电源，因为四极管成本高，且我国不生产，需要进口。若能设计风冷的大功率电阻分压器，就能降低造价和维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计风冷大功率电阻串联的梯度极高压电源，从而简化梯度极高压电源的结构和维护。

本实用新型的技术方案如下：

一种梯度极电源大功率风冷电阻，包括有绝缘支架，其特征在于：所述的绝缘支架上放置有由电阻通过导线串并联组成的电阻阵列，其中由多只电阻通过导线并联组成电阻阵列的一个纵向电阻单元，由多只电阻通过导线串联组成电阻阵列的一个横向电阻单元，且由多只电阻通过导线并联组成的一个纵向电阻单元构成一个电阻排。

所述的梯度极电源大功率风冷电阻，其特征在于：所述电阻阵列的两端分别具有接线端，并分别引出有接线。

对于100kVdc电压等级的中性束注入系统，梯度极高压电源的电压要求可调，范围在100kVdc的75％～90％之间变化，瞬态电流最大5安培，稳态时电流小于0.2安培。本实用新型的工作原理是利用大功率线绕电阻，电阻电流按5安培设计；电阻参数确定如下：

总电阻值 $R=\frac{U}{I}=\frac{100\mathrm{kV}}{5A}=20\mathrm{k\Ω}---\left(1\right)$

电阻功率 $P=\frac{U^2}{R}=\frac{{(100*{10}^3)}^2}{20*{10}^3}=5*{10}^{5}W=500\mathrm{kW}---\left(2\right)$

选择1kΩ/2.5kW的大功率线绕电阻进行串并联，组成总功率500kW，总电阻20kΩ的分压器用于产生梯度极所需要的高压电源。用4只1kΩ/2.5kW的电阻并联组成0.25kΩ/10kW的电阻，然后用80组0.25kΩ/10kW的电阻串联，组成一只总电阻20kΩ，总功率800kW的电阻。梯度极电源从80组串联电阻的适当位置引出即可)。n是自然数，取值由梯度极电压Vg确定，具体见下式(3)：

$(70\%*100\mathrm{kV})\≤(V_g=100\mathrm{kV}*\frac{n}{80})\≤(90\%*100\mathrm{kV})---\left(3\right)$

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用风冷电阻取代水冷电阻，利用风冷大功率电阻串并联组成梯度极高压电源，安装简单，运行维护成本低，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本实用新型梯度极电源的电阻分压结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种梯度极电源大功率风冷电阻，包括有绝缘支架，绝缘支架上放置有由电阻通过导线串并联组成的20kΩ/800kW电阻阵列，其中由4只1kΩ/2.5kW电阻通过导线并联组成电阻阵列的一个纵向电阻单元，由80只1kΩ/2.5kW电阻通过导线串联组成电阻阵列的一个横向电阻单元，且由4只1kΩ/2.5kW电阻通过导线并联组成的一个纵向电阻单元构成一个电阻排。

电阻阵列的两端分别具有接线端，并分别引出有接线，用于梯度级电源的引线连接。

因为中性束系统的梯度极电源在高压时运行时间只有几百秒，所以利用800kW的电阻网络产生最大功率是500kW的梯度极电源是安全可靠的。

Claims (2)

1.一种梯度极电源大功率风冷电阻，包括有绝缘支架，其特征在于：所述的绝缘支架上放置有由电阻通过导线串并联组成的电阻阵列，其中由多只电阻通过导线并联组成电阻阵列的一个纵向电阻单元，由多只电阻通过导线串联组成电阻阵列的一个横向电阻单元，且由多只电阻通过导线并联组成的一个纵向电阻单元构成一个电阻排。

2.根据权利要求1所述的梯度极电源大功率风冷电阻，其特征在于：所述电阻阵列的两端分别具有接线端，并分别引出有接线。