CN216209610U - 一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，包括：充气式金属罐体、绝缘支撑件、高压输出管、放电球气腔及弱阻尼分压器、支撑于金属罐体的多级气体绝缘冲击电压发生器，金属罐体与放电球气腔之间形成回路气腔；充电变压器置于金属罐体外，与回路气腔隔离开。本申请解决了回路空间大的问题，减少了回路固有电感；解决了冲击电压的脉冲放电极大影响SF₆或SF₆/N₂混合气体绝缘性能的问题。

Description

一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器

技术领域

本实用新型属于化工设备、高压试验检测设备领域，具体而言，涉及一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器。

背景技术

冲击电压发生器主要用于电力设备等试品进行雷电冲击全波的冲击电压发生器，以检验试品雷电冲击耐受电压的绝缘等级。目前，冲击电压通常是依靠冲击电压发生器产生的，目前冲击电压发生器大多是敞开式，此形式以空气作为绝缘介质。由于空气耐受强度低，导致此敞开式冲击电压发生器体积巨大，不利于运输和现场试验，且受环境因素较大，影响设备可靠性；此敞开式由于空间大导致回路固有电感大，不利于冲击波形的陡化。

随后，出现的绝缘筒/铠装充气式冲击电压发生器，以SF₆或SF₆/N₂混合气体为绝缘介质，极大的缩小冲击电压发生器的外形尺寸，方便运输和现场试验。但由于冲击电压的产生需要脉冲放电，放电过多极大的影响SF₆或SF₆/N₂混合气体的绝缘性能，缩短了充气式冲击电压发生器的使用时间，不便于现场试验。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，解决了回路空间大的问题，减少了回路固有电感；解决了冲击电压的脉冲放电极大影响SF₆或SF₆/N₂混合气体绝缘性能的问题。

本申请实施例提供了一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，包括：

充气式金属罐体(1)、绝缘支撑件(2)、高压输出管(3)、放电球气腔(4)及弱阻尼分压器(9)、支撑于所述金属罐体(1)的多级气体绝缘冲击电压发生器，所述金属罐体(1)与放电球气腔(4)之间形成回路气腔(11)；充电变压器(14)置于所述金属罐体(1)外，与所述回路气腔(11)隔离开。

其中，所述多级气体绝缘冲击电压发生器的每级包括冲击电压主回路、段式屏蔽环(12)，所述冲击电压主回路包括调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)、小球间隙(8)，所述调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)和段式屏蔽环(12)安装在四只绝缘支柱(13)上形成多级回路。

其中，所述每一级的小球间隙(8)密封在放电球气腔(4)内，所述小球间隙(8)通过直线运动实现冲击电压的放电；所述小球间隙(8)位于两只绝缘支柱(13)中间位置，且通过软线与所述调波元件(5)、充电电阻(7)串联连接。

其中，所述段式屏蔽环(12)安装在四只绝缘支柱(13)与所述调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)的连接处。

其中，所述多级气体绝缘冲击电压发生器的最后一级与弱阻尼分压器(9)共同通过平板式均压罩(10)和高压输出管(3)输出冲击电压。

其中，所述放电球气腔(4)和回路气腔(11)内所充气体为SF6或SF6/N2混合气体。

其中，所述充电变压器(14)的充气气压为0.25MPa～0.6Mpa。

其中，所述放电球气腔(4)的充气气压为0.1MPa～0.25Mpa。

其中，所述回路气腔(11)的充气气压为0.25MPa～0.6MPa。

其中，所述金属罐体(1)内径为2.5m至3m，所述金属罐体(1)的材料为碳钢或合金铝。

本申请实施例铠装气体冲击雷电冲击电压发生器具有如下有益效果：

本申请铠装气体冲击雷电冲击电压发生器包括：充气式金属罐体1、绝缘支撑件2、高压输出管3、放电球气腔4及弱阻尼分压器9、支撑于金属罐体1的多级气体绝缘冲击电压发生器，金属罐体1与放电球气腔4之间形成回路气腔11；充电变压器14置于金属罐体1外，与回路气腔11隔离开。本申请解决了回路空间大的问题，减少了回路固有电感；解决了冲击电压的脉冲放电极大影响SF₆或SF₆/N₂混合气体绝缘性能的问题。

附图说明

图1为本申请实施例铠装气体冲击雷电冲击电压发生器的主视结构示意图；

图2为本申请实施例铠装气体冲击雷电冲击电压发生器的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的介绍。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本实用新型的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。

本申请属于化工设备、高压试验检测设备，特别适用充气式冲击电压发生器。冲击电压发生器主要用于电力设备等试品进行雷电冲击全波的冲击电压发生器，以检验试品雷电冲击耐受电压的绝缘等级。绝缘筒/铠装充气式冲击电压发生器，以SF6或SF6/N2混合气体为绝缘介质，极大的缩小冲击电压发生器的外形尺寸，方便运输和现场试验。但由于冲击电压的产生需要脉冲放电，放电过多极大的影响SF6或SF6/N2混合气体的绝缘性能，缩短了充气式冲击电压发生器的使用时间，不便于现场试验。

针对现有技术缺陷，本实用新型提供了一种新型高效同步一体化铠装气体冲击雷电冲击电压发生器。如图1-2所示，本申请铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，包括：充气式金属罐体1、绝缘支撑件2、高压输出管3、放电球气腔4及弱阻尼分压器9支撑于金属罐体1的多级气体绝缘冲击电压发生器，所述金属罐体1与放电球气腔4之间形成回路气腔11；充电变压器14之置于金属罐体1外，与回路气腔11隔离开。

铠装指的是需要承受较大机械力的设备应具有铠装层，就是在产品的最外面加装一层金属保护，以免内部的效用层在运输和安装时受到损坏。冲击电压发生器主要用于电力设备等试品进行雷电冲击电压全波、雷电冲击电压截波和操作冲击电压波的冲击电压试验，检验绝缘性能。

电力系统中的高压电气设备在投入运行之前需要进行冲击电压试验来检验其在过电压作用下的绝缘性能。随着电力科技的发展,需要进行冲击电压试验的试品种类日益增多。冲击电压发生器是一种产生雷电冲击电压波及操作过电压波等脉冲波的高电压发生装置,是高压试验室的基本试验设备。

多级气体绝缘冲击电压发生器的每级包括冲击电压主回路、段式屏蔽环12，冲击电压主回路包括调波元件5、脉冲电容器6、充电电阻7、小球间隙8，调波元件5、脉冲电容器6、充电电阻7和段式屏蔽环12安装在四只绝缘支柱13上形成多级回路。段式屏蔽环12安装在四只绝缘支柱13与调波元件5、脉冲电容器6、充电电阻7的连接处。

雷电电压发生器的每级包括冲击电压主回路(调波元件5、脉冲电容器6、充电电阻7、小球间隙8)固定在四只绝缘支柱13上形成多级回路，在连接时存在多处尖角尖刺，因此在四只绝缘支柱13每一级的连接处设置段式屏蔽环12，使金属罐体1内各点场强接近均匀电场，不易产生放电现象。

屏蔽环为使被屏蔽范围内的其他金具或部件不出现电晕现象的环状防护金具。脉冲电容器通常在有限的时间内由电源充电，储存电能，在需要的时候可在极短时间内(几十毫秒到几个微秒)放出极大的冲击电流和脉冲功率，以获得高压脉冲或强电流脉冲。目前对脉冲电容器的主要要求为储能密度高、使用寿命长、电感低、稳定性高。脉冲电容器应用领域包括：1)冲击电压发生器、冲击电流发生器、冲击分压器及其他非连续脉冲装置；2)振荡回路、连续脉冲装置；3)直流高压设备及整流滤波装置。脉冲电容器的应用场所包括：高压电力设备制造厂、高压试验所雷电冲击试验用冲击电压发生器或冲击电流发生器。充电电阻是指串联在电压源型直流输电充电回路中，在系统起动时起限流作用的电阻。

每一级的小球间隙8密封在放电球气腔4内，小球间隙8通过直线运动实现冲击电压的放电；小球间隙8位于两只绝缘支柱13中间位置，且通过软线与调波元件5、充电电阻7串联连接。每一级的小球间隙8密封在放电球气腔4内，小球间隙8通过直线运动实现每组小球间隙的同步，保证放电的稳定可靠。

放电球气腔4内充入0.1MPa～0.25MPa的SF₆或SF₆/N₂混合气体。此气腔内绝缘气体易受小球间隙8放电的影响，且不与回路气腔11有接触，方便更换新的SF₆或SF₆/N₂混合气体。

回路气腔11内充入0.25MPa～0.6MPa的SF₆或SF₆/N₂混合气体，且此气缸内无放电存在，正常情况下，无需补充SF₆或SF₆/N₂混合气体。充电变压器14的充气气压为0.25MPa～0.6MPa。

多级气体绝缘冲击电压发生器的最后一级与弱阻尼分压器9共同通过平板式均压罩10和高压输出管3输出冲击电压，使得不需要增加弱阻尼分压的金属罐体，极大的节省成本和占地面积。

本实用新型中，金属罐体1内径为2.5m至3m，本金属罐体1的具体尺寸可根据实际装置的大小来设计，只要便于结构紧凑，体积小，具有良好的电气绝缘性能，便于运输；所用的金属材料可以为碳钢或合金铝，具备良好的机械强度，满足机械要求。

绝缘支撑件2采用支撑绝缘子，且只有一处支撑固定，保证多级绝缘冲击电压发生器的机械强度。

本实用新型的装置具有良好的绝缘性能，并考虑到实际使用的需要，装置的输出电压可以在2100kV至3600kV。具有全封闭、小型化、轻量化、易于检修等特点。可广泛应用于气体绝缘组合电器等设备的现场试验及实验室研究。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

在本实用新型各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上介绍仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，包括：

充气式金属罐体(1)、绝缘支撑件(2)、高压输出管(3)、放电球气腔(4)及弱阻尼分压器(9)、支撑于所述金属罐体(1)的多级气体绝缘冲击电压发生器，所述金属罐体(1)与放电球气腔(4)之间形成回路气腔(11)；充电变压器(14)置于所述金属罐体(1)外，与所述回路气腔(11)隔离开。

2.根据权利要求1所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述多级气体绝缘冲击电压发生器的每级包括冲击电压主回路、段式屏蔽环(12)，所述冲击电压主回路包括调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)、小球间隙(8)，所述调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)和段式屏蔽环(12)安装在四只绝缘支柱(13)上形成多级回路。

3.根据权利要求2所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述每一级的小球间隙(8)密封在放电球气腔(4)内，所述小球间隙(8)通过直线运动实现冲击电压的放电；所述小球间隙(8)位于两只绝缘支柱(13)中间位置，且通过软线与所述调波元件(5)、充电电阻(7)串联连接。

4.根据权利要求2-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述段式屏蔽环(12)安装在四只绝缘支柱(13)与所述调波元件(5)、脉冲电容器(6)、充电电阻(7)的连接处。

5.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述多级气体绝缘冲击电压发生器的最后一级与弱阻尼分压器(9)共同通过平板式均压罩(10)和高压输出管(3)输出冲击电压。

6.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述放电球气腔(4)和回路气腔(11)内所充气体为SF₆或SF₆/N₂混合气体。

7.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述充电变压器(14)的充气气压为0.25MPa～0.6Mpa。

8.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述放电球气腔(4)的充气气压为0.1MPa～0.25Mpa。

9.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述回路气腔(11)的充气气压为0.25MPa～0.6MPa。

10.根据权利要求1-3任一项所述铠装气体冲击雷电冲击电压发生器，其特征在于，所述金属罐体(1)内径为2.5m至3m，所述金属罐体(1)的材料为碳钢或合金铝。

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