CN2383173Y - 高压静电表演装置 - Google Patents

Abstract

一种高压静电表演装置。它以高压变压器和多级倍压高压发生器组成的超高压发生电路得到20万伏左右的直流高压,高压变压器的次级与固定在支持体中央部位的多级倍压高压发生器的输入端相接,多级倍压高压发生器输出端的高压端与高压屏蔽球相连,在屏蔽球形电极上产生静电电荷。当表演者站在50万伏绝缘台上,用手触摸屏蔽球电极表面时,表演者的头发一根一根竖立起来,好似表演者“怒发冲冠”,同时,给人们一种启迪,高压带电作业是安全的。本装置体积小、可移动，适合巡回演示。

Description

高压静电表演装置

本实用新型属于高电压技术领域，具体涉及到展现高电压产生静电的物理现象的科普配教的一种高压静电表演装置。

现有的范德拉夫静电发生器，由高压屏蔽球，底座及控制柜构成。该范德拉夫静电发生器是利用毛皮摩擦绝缘棒产生静电荷的原理，通过绝缘皮带的高速旋转，摩擦，把底座的高压电源产生的静电电荷传输到球形电极外壳上。在气温高，湿度大的环境条件下，球形电极上积累的电荷因潮湿引起漏电而被导走，放电现象受到影响，导致演示效果欠佳。同时该设备体积庞大，挪动不便，不利于巡回展示。

本实用新型的目的是提供一种体积可大可小，可拆卸的，移动方便，安装简便，不受环境氛围影响的高压静电表演装置。

为达上述目的，本实用新型采取的技术方案为：本高压静电表演装置包含固定在绝缘材料支持体2上端的高压屏蔽球1，多级倍高压发生器6固定在支持体2的中央部位，并且多级倍压高压发生器6的高压放电尖端与高压屏蔽球1相连，其输入端的高电位端与放在底座3内的高压变压器7的输出端的一端相接；其输入的另一端为地端，和高压变压变压器7输出的另一端同时接地。绝缘强度高达50万伏的绝缘台4放置在高压屏蔽球1附近，其距离以表演者伸手就能摸着高压屏蔽球1的外表面为准。控制箱5的输出端与高压变压器7的初级相接，电源输入接220V交流电源。当表演者站在绝缘台4上时，只准一只手触摸高压屏蔽球1外壳。表演时接通电源，慢慢调整控制箱5上的调压手柄，这时人体电位和屏高压屏蔽球1的电位同时升高，直到达到20万伏动态平衡为止。由于人体头发表面分泌物带有微弱的导电性，一部份电荷传导到头发上，由于头发带的是同一种电荷，根据同性相斥的原理，故此，带有同种电荷的头发互相排斥，致使头发一根一根竖起来，好似“怒发冲冠”，状如卷缩成球的刺猬。表演者站在具有50万伏绝缘强度的绝缘台4上，与地完全隔离，不与高压形成回路，人体只带静电荷而没有电荷流动，同时，底座3外壳，控制箱5外壳接地良好，所以是十分安全的。表演完毕后，首先将调压手柄调回到零位，操作者再用一根高度绝缘的高压放电杆接近高压屏蔽球1表面，将其表面和人体所带的静电荷泄放掉，表演者的头发恢复原状。

通过实际演示，本实用新型因采用高压输出端直接同高压屏蔽球1相连，大大减少高压电晕现象发生，使电荷不会流失，表演效果非常显著。在结构设计和材料选用上均使绝缘强度达到50万伏以上，并现场设有干燥，通风装置，以防潮，表演者的安全绝对得到保障。同时也给人们以启迪，带电高空作业是可行的。该装置结构紧凑，体积小，重量轻，适合移动，巡回演示，是提高青少年科普知识和直观教学的一种演示器具。

下面结合附图对本实用新型予以详细说明。

图1为高压静电表演装置结构示意图。

图2为控制箱结构示意图。

图3为绝缘台结构示意图。

图1为高压静电表演装置结构示意图。高压屏蔽球1固定在绝缘材料的支持体2的上端，支持体2的下端固定在底座3的上面，在底座3的内腔中，高压变压器7由绝缘物支持在中央部位，多极倍压高压发生器6由绝缘物支持在支持体2的中央部位，其输入端的高电位端与高压变压器7的次级的一端相接；其输入的另一端为地端，和高压变压器7次级的另一端同时接地，输出端的高压尖端与高压屏蔽球1的外壳相连。高压变压器7的初级和图2控制箱5中的输出端相接，高压静电表演装置的高压发生电路的电气连接完毕。然后将图3绝缘台4放在离高压屏蔽球1小于一臂的距离，在表演时，表演者站在绝缘台4上，伸出一只手触摸高压屏蔽球1的外表面，接通220V交流电源，调节控制箱5的调压手柄，慢慢升高电压，这时，表演者和高压屏蔽球1的电位同时升高至20万伏并达到动态平衡。二者同时带电，充满了负电荷，由于人的头发的分泌物带有微弱的导电性能，其负电荷也传导到头发上，每根头发都带相同的电荷，根据同性相斥的原理，这时表演者的头发一根一根的竖立起来，状如卷缩成一团的刺猬，把高压产生静电的物理现象形象地再现出来。因为表演者是站在有50万伏绝缘强度的绝缘台4上，与地完全隔离开，不与高压电路形成回路，所带电荷，不会流失，人体内没有电流流动，不会对人体造成伤害，因此，是非常安全的。表演完毕后，操作者首先把电源电压降至零，然后执一根高度绝缘的放电杆，将其尖端接触高压屏蔽球1的外表面，泄放球体和人体所带的电荷，确保表演者安全，人的头发也恢复原状。

图2为控制箱的结构示意图，只有一个调压器固定在箱内。

图3是由有机玻璃制成的绝缘台，其耐压强度在50万伏以上。确保表演者的安全。

Claims (4)

1.一种高压静电表演装置，由高压屏蔽球(1)、支持体(2)、底座(3)、绝缘台(4)和控制箱(5)组成，其特征在于：所述的高压屏蔽球(1)固定在支持体(2)的上端，支持体(2)的下端与底座(3)连接；控制箱(5)的输出端与底座(3)内高压变压器(7)的初级相接，高压变压器(7)的次级与固定在支持体(2)中央部位的多级倍压高压发生器(6)的输入端相接，多级倍压高压发生器(6)输出端的高压端与高压屏蔽球(1)相连；另一端为接地端，必须接地良好；绝缘台(4)放置在离高压屏蔽球(1)小于一臂的距离，以表演者站在绝缘台(4)上伸手就能摸着高压屏蔽球(1)的外表面为准；底座(3)及控制箱(5)的外壳必须接地良好，才能确保安全。

2.根据权利要求1所述高压静电表演装置，其特征在于：所述多级倍压高压发生器(6)由1～10级组成，最终能输出20万伏直流高压，输出端直接与高压屏蔽球(1)相连，以减少电晕现象发生。

3.根据权利要求1或2所述高压静电表演装置，其特征在于：所述多级倍压高压发生器(6)的倍压元、器件其耐压在20万伏以上。

4.根据权利要求1或2所述高压静电表演装置，其特征在于：所述绝缘台(4)的上表面与地面之间绝缘强度在50万伏以上；所述支持体(2)为绝缘材料制成。