CN208156144U - 一种雷电冲击电压测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种雷电冲击电压测试设备，包括整流充电器、冲击电压发生器、分压器、分流器、滤波电路以及控制测量装置；所述冲击电压发生器以及控制测量装置分别通过所述整流充电器与外部电源电连接，所述分压器与所述冲击电压发生器电连接，所述冲击电压发生器通过滤波电路与外部待测品电连接，所述控制测量装置与所述冲击电压发生器电连接，所述控制测量装置通过所述分流器与外部待测品电连接。本实用新型提供的雷电冲击电压测试设备，回路布局简单，容易实现。

Description

一种雷电冲击电压测试设备

技术领域

本实用新型涉及高压试验技术领域，尤其涉及一种雷电冲击电压测试设备。

背景技术

雷电冲击电压测试设备是产生冲击电压波的装置，用于检验电力设备耐受大气过电压和操作过电压的绝缘性能，雷电冲击电压测试设备能产生标准雷电冲击电压波形、能产生操作冲击电压波形及用户指定非标冲击电压波。现有雷电冲击电压测试设备通常结构较为复杂，操作繁琐。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种雷电冲击电压测试设备，回路布局简单，容易实现。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种雷电冲击电压测试设备，包括整流充电器、冲击电压发生器、分压器、分流器、滤波电路以及控制测量装置；

所述冲击电压发生器以及控制测量装置分别通过所述整流充电器与外部电源电连接，所述分压器与所述冲击电压发生器电连接，所述冲击电压发生器通过滤波电路与外部待测品电连接，所述控制测量装置与所述冲击电压发生器电连接，所述控制测量装置通过所述分流器与外部待测品电连接。

本实用新型的有益效果是：通过整流充电器为冲击电压发生器以及控制测量装置提供电源，冲击电压发生器产生冲击电压，冲击电压经过分压电路分压以及滤波电路滤波，然后作用于外部待测品，控制测量装置控制冲击电压发生器的充放电过程，并通过分流器测量外部待测品的绝缘性能。本实用新型回路布局简单，容易实现以及操作。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述冲击电压发生器包括多级顺次串联的冲击电压发生单元；

第一级所述冲击电压发生单元均通过所述整流充电器与外部电源电连接，最后一级所述冲击电压发生单元通过所述滤波电路与外部待测品电连接，多级所述冲击电压发生单元均与所述分压器电连接，多级所述冲击电压发生单元均与所述控制测量装置电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过多级冲击电压发生单元产生所需的冲击电压。

进一步：所述冲击电压发生单元包括依次串联形成回路的放电球隙G、级电容C1以及波尾电阻Rt；所述冲击电压发生单元还包括波头电阻Rf以及充电电阻Rc；

每一级所述冲击电压发生单元中，所述放电球隙G与级电容C1的公共端与所述充电电阻Rc的一端电连接，所述放电球隙G与波尾电阻Rt之间的公共端与所述波头电阻Rf的一端电连接；

第一级所述冲击电压发生单元的充电电阻Rc的另一端与所述整流充电器的正极电连接，第一级所述冲击电压发生单元的波头电阻Rf的另一端与所述整流充电器的负极电连接；

下一级所述冲击电压发生单元的充电电阻Rc的另一端与上一级所述冲击电压发生单元中的放电球隙G与级电容C1的公共端电连接，下一级所述冲击电压发生单元的波头电阻Rf的另一端与上一级所述冲击电压发生单元中的波尾电阻Rt与级电容C1的公共端电连接；

最后一级所述冲击电压发生单元的级电容C1与所述分压器并联，最后一级所述冲击电压发生单元的级电容C1与波尾电阻Rt的公共端通过所述滤波电路与外部待测品电连接，且二者的公共端还通过负荷电容C0接地。

上述进一步方案的有益效果是：冲击电压发生器利用多级级电容并联充电、串联放电来产生所需的电压，其波形可由改变波头电阻Rf和波尾电阻Rt的阻值进行调整,幅值由整流充电器的充电电压来调节。

进一步：所述冲击电压发生单元还包括调波电容Ct，所述调波电容Ct与对应的所述波头电阻Rf并联。

上述进一步方案的有益效果是：通过在波头电阻Rf两端并联调波电容Ct实现调波功能，可以有效抑制由于杂散电感产生的不利影响，产生标准的雷电冲击电压。

进一步：所述冲击电压发生器还包括绝缘框架以及以及绝缘箱体，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf均安装于所述绝缘框架上，所述绝缘框架密封于所述绝缘箱体内，多级所述冲击电压发生器的绝缘箱体依次叠放设置。

上述进一步方案的有益效果是：通过绝缘框架以及绝缘箱体将各级冲击电压发生单元模块化，便于冲击电压发生单元中各组件的安装连接以及更换。对单个电压发生电路进行更换或升级时，无需拆除整个冲击电压发生器，从而简化了冲击电压发生器的组装、更换以及升级的过程。

进一步：所述绝缘框架为五边形绝缘框架，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf分别安装于所述五边形绝缘框架的侧边上。

上述进一步方案的有益效果是：通过五边形绝缘框架的五条边分别安装冲击电压发生单元的五个组件，使得冲击电压发生单元中各组件的安装布局更加简明清晰，安装过程的条理性强、难度低，更加人性化。

进一步：所述分压器为电容分压器。

上述进一步方案的有益效果是：相对电阻分压器来说，电容分压器耐压强度大、不易击穿，非常适合用来测量交流冲击高压。

进一步：所述整流充电器、冲击电压发生器、分压器、分流器、滤波电路、控制测量装置以及外部待测品之间均通过屏蔽电线电连接。

上述进一步方案的有益效果是：屏蔽电线抗外界电磁干扰能力强。

进一步：所述滤波电路包括滤波电阻Rp和滤波电容Cp，所述冲击电压发生器通过所述滤波电阻Rp与外部待测品电连接，所述滤波电容Cp与所述滤波电阻Rp并联。

上述进一步方案的有益效果是：滤波电路能吸收冲击电压发生器所产生的的冲击电压的高频振荡，将其阻断在外部待测品之前，从而减小过冲。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种雷电冲击电压测试设备的电路结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种雷电冲击电压测试设备的冲击电压发生器的电路图；

图3为本实用新型提供的一种雷电冲击电压测试设备的包括调波电容的冲击电压发生器的电路图；

图4为本实用新型提供的一种雷电冲击电压测试设备的绝缘框架以及绝缘箱体的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种雷电冲击电压测试设备的滤波电路的电路图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、整流充电器，2、冲击电压发生器，21、冲击电压发生单元，211、绝缘框架，212、绝缘箱体，3、分压器，4、分流器，5、滤波电路，6、控制测量装置,7、外部待测品。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

下面结合附图，对本实用新型进行说明。

本实用新型实施例提供一种雷电冲击电压测试设备，如图1所示，包括整流充电器1、冲击电压发生器2、分压器3、分流器4、滤波电路5以及控制测量装置6；

所述冲击电压发生器2以及控制测量装置6分别通过所述整流充电器1与外部电源(图中未示出)电连接，所述分压器3与所述冲击电压发生器2电连接，所述冲击电压发生器2通过滤波电路5与外部待测品7电连接，所述控制测量装置6与所述冲击电压发生器2电连接，所述控制测量装置6通过所述分流器4与外部待测品7电连接。

本实用新型实施例工作过程如下，整流充电器对外部电源进行整流并为冲击电压发生器以及控制测量装置提供整流后的电源电压，控制测量装置控制冲击电压发生器产生冲击电压，冲击电压经过分压电路分压以及滤波电路滤波后作用于外部待测品7，并在外部待测品7上产生交流冲击高压，该交流冲击高压通过分流器分流后输入控制测量装置，控制测量装置通过测量分流后的交流冲击高压计算外部待测品7的绝缘性能。本实用新型提供的雷电冲击电压测试设备回路布局简单，容易实现以及操作。而且设置有滤波电路，滤波电路可以吸收冲击电压发生器所产生的的冲击电压带来的高频振荡，将其阻断在外部待测品7之前，从而减小过冲。

优选的，如图1所示，所述冲击电压发生器2包括多级顺次串联的冲击电压发生单元21；

第一级所述冲击电压发生单元21均通过所述整流充电器1与外部电源电连接，最后一级所述冲击电压发生单元21通过所述滤波电路5与外部待测品7电连接，多级所述冲击电压发生单元21均与所述分压器3电连接，多级所述冲击电压发生单元21均与所述控制测量装置6电连接。

通过多级冲击电压发生单元产生所需的冲击电压。

优选的，如图2所示，所述冲击电压发生单元21包括依次串联形成回路的放电球隙G、级电容C1以及波尾电阻Rt；所述冲击电压发生单元21还包括波头电阻Rf以及充电电阻Rc；

每一级所述冲击电压发生单元21中，所述放电球隙G与级电容C1的公共端与所述充电电阻Rc的一端电连接，所述放电球隙G与波尾电阻Rt之间的公共端与所述波头电阻Rf的一端电连接；

第一级所述冲击电压发生单元21的充电电阻Rc的另一端与所述整流充电器1的正极电连接，第一级所述冲击电压发生单元21的波头电阻Rf的另一端与所述整流充电器1的负极电连接；

下一级所述冲击电压发生单元21的充电电阻Rc的另一端与上一级所述冲击电压发生单元21中的放电球隙G与级电容C1的公共端电连接，下一级所述冲击电压发生单元21的波头电阻Rf的另一端与上一级所述冲击电压发生单元21中的波尾电阻Rt与级电容C1的公共端电连接；

最后一级所述冲击电压发生单元21的级电容C1与所述分压器3并联，最后一级所述冲击电压发生单元21的级电容C1与波尾电阻Rt的公共端通过所述滤波电路5与外部待测品7电连接，且二者的公共端还通过负荷电容C0接地。

各级电容C1相互并联,通过整流充电器充电,整流充电器内置有充电保护电阻r，充电保护电阻r比充电电阻R大10倍左右,它不仅保护了整流充电器,还能保证各级级电容C1均匀的充电。第一级冲击电压发生单元的放电球隙G为点火球隙，由点火脉冲起动，其他各级中放电球隙G为中间球隙,它们在第一级放电球隙G起动后逐个起动。这些放电球隙G在回路中起控制开关的作用,当所有放电球隙G都起动后,所有级电容C就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。此时,串联后的级电容C1的总电容为C/n，总电压为nV，n为冲击电压发生单元的级数。由于负荷电容C0较小，很快就充满电,随后它将与级电容C1一起通过各级的波尾电阻Rt放电，这样，在负荷电容C0上就形成高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。在此短暂的期间内,因充电电阻R远大于波头电阻Rf和波尾电阻Rt,因而充电电阻R起着各级之间隔离电阻的作用。本实施例提供的冲击电压发生器利用多级冲击电压发声单元并联充电、串联放电来产生所需的电压，其波形可由改变波头电阻Rf和波尾电阻Rt的阻值进行调整,幅值可通过整流充电器的充电电压来调节，极性可通过倒换整流充电器内硅堆的两极来改变。

优选的，如图3所示，所述冲击电压发生单元21还包括调波电容Ct，所述调波电容Ct与对应的所述波头电阻Rf并联。

现有技术中雷电冲击电压测试设备的调波元件通常为调波电阻，调波电阻容易带来杂散电感从而产生不利影响，无法产生标准的雷电冲击电压，本实施例通过在波头电阻Rf两端并联调波电容Ct实现调波功能，调波电容Ct可以有效抑制由于杂散电感产生的振荡，使得冲击电压发生器可以产生标准的雷电冲击电压。本实施例在现有冲击电压发生器的基础上进行简单的修改，即可产生标准的雷电冲击电压，具有结构简单、成本低廉的技术效果。

优选的，如图4所示，所述冲击电压发生单元21还包括绝缘框架211以及绝缘箱体212，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf均安装于所述绝缘框架211上，所述绝缘框架211密封于所述绝缘箱体212内，多级所述冲击电压发生单元21的绝缘箱体212依次叠放设置。

图4仅示出了一个冲击电压发生单元21的俯视图，未画出多个冲击电压发生单元21的叠放图。

现有技术中冲击电压发生器通常安装在绝缘柱或绝缘塔上，而且通常是多级冲击电压发生单元的各组件均安装于同一个绝缘柱或绝缘塔上，安装过程较复杂，而且更换组件时需要拆除整个冲击电压发生器。本实施例通过绝缘框架以及绝缘箱体将各级冲击电压发生单元隔离开，实现各级冲击电压发生单元的模块化，便于冲击电压发生器的快速、正确的安装，而且更换组件时只需拆卸对应的冲击电压发生单元即可，不需要拆除整个冲击电压发生器，从而简化了冲击电压发生器的安装以及更换过程。

优选的，如图4所示，所述绝缘框架211为五边形绝缘框架，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf分别安装于所述五边形绝缘框架的侧边上。

五边形的绝缘框架将冲击电压发生单元内的各组件分离开来，使得每个冲击电压发生单元的各组件整齐有序，因此安装和更换时条理更清晰，更加人性化。

优选的，所述分压器3为电容分压器。

相对电阻分压器来说，电容分压器耐压强度大、不易击穿，非常适合用来测量交流冲击高压。

优选的，所述整流充电器1、冲击电压发生器2、分压器3、分流器4、滤波电路5、控制测量装置6以及外部待测品7之间均通过屏蔽电线电连接。

屏蔽电线通过在传输电缆外增加编织成网状的金属线或采用金属薄膜，形成屏蔽层，将屏蔽层接地使之隔绝外界对电线的感应干扰电压。

优选的，如图5所示，所述滤波电路5包括滤波电阻Rp和滤波电容Cp，所述冲击电压发生器2通过所述滤波电阻Rp与外部待测品7电连接，所述滤波电容Cp与所述滤波电阻Rp并联。

滤波电路能吸收冲击电压发生器所产生的的冲击电压的高频振荡，将其阻断在外部待测品7之前，从而减小过冲。本实施例提供的滤波电路结构简单、易于实现、成本低廉。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种雷电冲击电压测试设备，其特征在于，包括整流充电器(1)、冲击电压发生器(2)、分压器(3)、分流器(4)、滤波电路(5)以及控制测量装置(6)；

所述冲击电压发生器(2)以及控制测量装置(6)分别通过所述整流充电器(1)与外部电源电连接，所述分压器(3)与所述冲击电压发生器(2)电连接，所述冲击电压发生器(2)通过滤波电路(5)与外部待测品(7)电连接，所述控制测量装置(6)与所述冲击电压发生器(2)电连接，所述控制测量装置(6)通过所述分流器(4)与外部待测品(7)电连接。

2.根据权利要求1所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述冲击电压发生器(2)包括多级顺次串联的冲击电压发生单元(21)；

第一级所述冲击电压发生单元(21)通过所述整流充电器(1)与外部电源电连接，最后一级所述冲击电压发生单元(21)通过所述滤波电路(5)与外部待测品电连接，多级所述冲击电压发生单元(21)均与所述分压器(3)电连接，多级所述冲击电压发生单元(21)均与所述控制测量装置(6)电连接。

3.根据权利要求2所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述冲击电压发生单元(21)包括依次串联形成回路的放电球隙G、级电容C1以及波尾电阻Rt；所述冲击电压发生单元(21)还包括波头电阻Rf以及充电电阻Rc；

每一级所述冲击电压发生单元(21)中，所述放电球隙G与级电容C1的公共端与所述充电电阻Rc的一端电连接，所述放电球隙G与波尾电阻Rt之间的公共端与所述波头电阻Rf的一端电连接；

第一级所述冲击电压发生单元(21)的充电电阻Rc的另一端与所述整流充电器(1)的正极电连接，第一级所述冲击电压发生单元(21)的波头电阻Rf的另一端与所述整流充电器(1)的负极电连接；

下一级所述冲击电压发生单元(21)的充电电阻Rc的另一端与上一级所述冲击电压发生单元(21)中的放电球隙G与级电容C1的公共端电连接，下一级所述冲击电压发生单元(21)的波头电阻Rf的另一端与上一级所述冲击电压发生单元(21)中的波尾电阻Rt与级电容C1的公共端电连接；

最后一级所述冲击电压发生单元(21)的级电容C1与所述分压器(3)并联，最后一级所述冲击电压发生单元(21)的级电容C1与波尾电阻Rt的公共端通过所述滤波电路(5)与外部待测品(7)电连接，且二者的公共端还通过负荷电容C0接地。

4.根据权利要求3所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述冲击电压发生单元(21)还包括调波电容Ct，所述调波电容Ct与对应的所述波头电阻Rf并联。

5.根据权利要求3所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述冲击电压发生单元(21)还包括绝缘框架(211)以及绝缘箱体(212)，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf均安装于所述绝缘框架(211)上，所述绝缘框架(211)密封于所述绝缘箱体(212)内，多级所述冲击电压发生单元(21)的绝缘箱体(212)依次叠放设置。

6.根据权利要求5所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述绝缘框架(211)为五边形绝缘框架，所述放电球隙G、级电容C1、波尾电阻Rt、充电电阻Rc以及波头电阻Rf分别安装于所述五边形绝缘框架的侧边上。

7.根据权利要求1所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述分压器(3)为电容分压器。

8.根据权利要求1所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述整流充电器(1)、冲击电压发生器(2)、分压器(3)、分流器(4)、滤波电路(5)、控制测量装置(6)以及外部待测品(7)之间均通过屏蔽电线电连接。

9.根据权利要求1-8任一所述雷电冲击电压测试设备，其特征在于，所述滤波电路(5)包括滤波电阻Rp和滤波电容Cp，所述冲击电压发生器(2)通过所述滤波电阻Rp与外部待测品电连接，所述滤波电容Cp与所述滤波电阻Rp并联。