专利名称：一种快速暂态过电压的生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及快速暂态过电压(VFTO)生成技术，尤其涉及一种VFTO的生成装置。
背景技术：
现有技术中，在进行设备等的测量研究时，时常需要VFTO作为辅助电压，例如，对 GIS (气体绝缘组合电器设备)绝缘子进行GIS绝缘特性研究时，即需要使用VFT0。现有技术中，一般通过模拟方式产生VFT0，具体的，通过普通冲击电压发生器输出 冲击电压，然后由陡化间隙对所述冲击电压进行陡化，得到所需的VFT0。但是，这种方法产生的VFTO陡化效果差。

发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种快速暂态过电压的生成装置，能 够达到更好的陡化效果。为此，本发明实施例采用如下技术方案本发明实施例提供一种快速暂态过电压的生成装置，包括冲击电压发生器、架空 线、高压套管、外壳、第一母线段、第一调波电阻以及陡化间隙；其中，冲击电压发生器依次通过架空线以及高压套管与所述第一母线段的一端连接；第 一母线段的另一端通过第一调波电阻与陡化间隙的第一端连接；陡化间隙的第二端为输出 端，用于输出VFT0。其中，还包括连接单元，用于分别连接陡化间隙的输出端以及被测设备，将陡化间隙输出的 VFTO传输给被测设备。所述连接单元包括第二调波电阻、第二母线段以及试验终端；其中，所述第二调波电阻的一端连接所述陡化间隙的输出端；第二调波电阻的另一端通 过第二母线段连接试验终端。还包括所述第一母线段、陡化间隙的第一端和第二端以及第二母线段上分别连 接有盆式绝缘子；相邻的盆式绝缘子相互配合，将所述外壳形成的密闭空间划分为相互独 立的五个密闭空间。所述陡化间隙对应的密闭空间中添加有SF6气体；所述陡化间隙对应的密闭空间 为陡化间隙的第一端和第二端上连接的两个盆式绝缘子对应形成的密闭空间。还包括第一电压测量单元、第二电压测量单元以及控制调整单元，其中，所述第一电压测量单元和第二电压测量单元分别设置于与所述陡化间隙对应的 密闭空间相邻的密闭空间中；所述电压测量单元分别用于检测对应的密闭空间中的电压 波形；控制调整单元，用于比较第一电压测量单元测量到的电压波形与第二电压测量单 元测量到的电压波形，根据比较结果调整陡化间隙对应的密闭空间中SF6气体的压强，以便调节陡化间隙的击穿电压和击穿时刻。所述陡化间隙的电极中的第一子电极中设置电极棒以及电极棒调节单元；所述电极棒部分位于第一子电极的外部，部分位于第一子电极的内部；所述电极棒调节单元用于调节所述电极棒位于第一子电极外部的长度。对于上述技术方案的技术效果分析如下在高压套管与陡化间隙之间增加第一母线段以及第一调波电阻，第一母线段在陡 化时将VFTO波头部分的能量进行暂时存储，陡化间隙击穿时，将存储的能量释放，第一调 波电阻调节VFTO的波头和波尾时间，从而使得陡化间隙输出端输出的VFTO相对于现有技 术产生的VFTO具有更好的陡化效果。


图1为本发明实施例VFTO生成装置结构示意图；图2为本发明实施例陡化间隙中的电极结构示意图。
具体实施例方式以下，结合附图详细说明本发明实施例VFTO生成装置的实现。图1为本发明实施例VFTO生成装置结构示意图，如图1所示，该装置包括冲击电 压发生器11、架空线12、高压套管13、第一母线段14、第一调波电阻15、陡化间隙16 ；其中，冲击电压发生器11依次通过架空线12和高压套管13连接第一母线段14的一端； 第一母线段14的另一端连接第一调波电阻15的一端；第一调波电阻15的另一端连接陡化 间隙16的第一端；陡化间隙16的第二端为输出端，输出VFT0。另外，所述第一母线段14、调波电阻15以及陡化间隙16都位于VFTO装置的外壳 10内部，所述外壳10为密闭空间。在实际应用中，陡化间隙16的输出端一般可以通过连接单元连接被测设备，从而 实现对被测设备的检测，例如对GIS绝缘子进行GIS绝缘特性检测等。所述连接单元同样 位于所述外壳10的内部。具体的，在实际应用中，所述连接单元可以使用如图1所示的结构实现，如图1所 示，该连接单元包括第二调波电阻171、第二母线段172以及试验终端173 ；其中，所述第 二调波电阻171的一端连接所述陡化间隙16的第二端(即输出端)，另一端连接第二母线 段172的一端，第二母线段172的另一端连接试验终端173。所述试验终端173可以连接相 应的被测设备，以便对被测设备进行对应的检测。图1所示的VFTO生成装置的实现原理如下冲击电压发生器11产生冲击电压，该冲击电压经架空线12和高压套管13传输至 第一母线段14，该第一母线段14用于进行中间储能，在陡化时将冲击电压波头部分的能量 进行暂时储存；陡化间隙16击穿时，第一母线段14将储存的能量释放，从而在陡化间隙16 的输出端产生VFT0。
进而，如果所述VFTO生成装置连接了被测设备，则产生的VFTO依次通过第二调波 电阻171、第二母线段172传播至与试验终端连接的被测设备，进行被测设备的相应检测。以上的VFTO生成装置，在高压套管与陡化间隙之间增加第一母线段以及第一调波电阻，通过第一母线段在陡化时将VFTO波头部分的能量进行暂时存储，陡化间隙击穿 时，将存储的能量释放，第一调波电阻调节VFTO的波头和波尾时间，从而使得陡化间隙输 出端输出的VFTO获得相对于现有技术更好的陡化效果。优选地，所述第一母线段14、陡化间隙16的第一端和第二端以及第二母线段172上分别连接有盆式绝缘子18 ；相邻的盆式绝缘子相互配合，将所述外壳10形成的密闭空间 划分为相互独立的五个密闭空间。所述陡化间隙对应的密闭空间中可以添加SF6气体；所述陡化间隙对应的密闭空 间为陡化间隙上设置的两个盆式绝缘子对应形成的密闭空间。与所述陡化间隙对应的密闭空间相邻的密闭空间中分别设置有第一电压测量单 元201和第二电压测量单元202 ；所述电压测量单元分别用于检测对应的密闭空间中的电 压波形；所述VFTO生成装置进一步包括控制调整单元(图中未示出)，用于比较第一电 压测量单元201测量到的电压波形与第二电压测量单元202测量到的电压波形，根据比较 结果调整陡化间隙对应的密闭空间中SF6气体的压强，以便调节陡化间隙的击穿电压和击 穿时刻，从而保证VFTO的产生效率和合适的波形，同时也满足了研究不同试品时所需要的 不同试验电压。其中，所述盆式绝缘子与母线段或者陡化间隙等连接时，外部可以采用法兰连接， 内部可以通过插子进行电连接，具体的连接方式这里不再赘述。优选地，如图2所示，本装置陡化间隙可以采用半球头间隙进行陡化，并且，如图2 所示，在陡化间隙中电极的第一子电极21中增加电极棒211，所述电极棒的结构与所述第 一子电极相同，区别仅在于，所述电极棒211部分位于第一子电极21的外部，部分位于第一 子电极21的内部。并且，在陡化间隙中设置电极棒调节单元(图中未示出)，用于调节电极 棒211位于第一电极外部的长度，进而限制开关动作时VFTO出现抖动，降低了陡化间隙击 穿的分散性，使得陡化间隙输出的VFTO波形更为稳定。另外，本发明实施例所述VFTO生成装置还可以用于产生雷电波，此时，利用开关 电极一侧增加的调节电极棒，通过气动或遥控实现陡化间隙中电极的短接，而且陡化间隙 前后电阻基本可以保持不变，仅改变冲击电压发生器中的波头电阻即可。而且，本发明实施例的所述VFTO生成装置可以进行不同的试验，例如IOOOkVGIS 绝缘子、500kVGIS绝缘子、SF6间隙等的试验，只要相应改变该装置的波阻抗即可。对于本发明实施例的VFTO生成装置举实例说明在实际应用中，图1所示的VFTO生成装置可以使用6MV开放式冲击电压发生器 +架空线+6m长2. 5MV高压套管+阻抗91 QGIS母线段+第一调波电阻+陡化间隙的结构 实现，此时，所产生的VFTO的电压幅值可以达到2. 5MV。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种快速暂态过电压的生成装置，其特征在于，包括冲击电压发生器、架空线、高压套管、外壳、第一母线段、第一调波电阻以及陡化间隙；其中，冲击电压发生器依次通过架空线以及高压套管与所述第一母线段的一端连接；第一母线段的另一端通过第一调波电阻与陡化间隙的第一端连接；陡化间隙的第二端为输出端，用于输出快速暂态过电压VFTO。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括连接单元，用于分别连接陡化间隙的输出端以及被测设备，将陡化间隙输出的VFT0传 输给被测设备。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接单元包括第二调波电阻、第二 母线段以及试验终端；其中，所述第二调波电阻的一端连接所述陡化间隙的输出端；第二调波电阻的另一端通过第 二母线段连接试验终端。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括所述第一母线段、陡化间隙的第一端和第二端以及第二母线段上分别连接有盆式绝缘 子；相邻的盆式绝缘子相互配合，将所述外壳形成的密闭空间划分为相互独立的五个密闭 空间。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述陡化间隙对应的密闭空间中添加有 SF6气体；所述陡化间隙对应的密闭空间为陡化间隙的第一端和第二端上连接的两个盆 式绝缘子对应形成的密闭空间。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第一电压测量单元、第二电压测 量单元以及控制调整单元，其中，所述第一电压测量单元和第二电压测量单元分别设置于与所述陡化间隙对应的密闭 空间相邻的密闭空间中；所述电压测量单元分别用于检测对应的密闭空间中的电压波 形；控制调整单元，用于比较第一电压测量单元测量到的电压波形与第二电压测量单元测 量到的电压波形，根据比较结果调整陡化间隙对应的密闭空间中SF6气体的压强，以便调 节陡化间隙的击穿电压和击穿时刻。
7.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述陡化间隙的电极中的第一 子电极中设置电极棒以及电极棒调节单元；所述电极棒部分位于第一子电极的外部，部分位于第一子电极的内部；所述电极棒调节单元用于调节所述电极棒位于第一子电极外部的长度。
全文摘要
本发明公开了一种快速暂态过电压(VFTO)的生成装置，其特征在于，包括冲击电压发生器、架空线、高压套管、外壳、第一母线段、第一调波电阻以及陡化间隙；其中，冲击电压发生器依次通过架空线以及高压套管与所述第一母线段的一端连接；第一母线段的另一端通过第一调波电阻与陡化间隙的第一端连接；陡化间隙的第二端为输出端，用于输出VFTO。该快速暂态过电压的生成装置能够达到更好的陡化效果。
文档编号G01R1/28GK101865939SQ201010204658
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者刘石, 张乔根, 张璐, 张翠霞, 时卫东, 李志兵, 殷禹, 陈维江 申请人:中国电力科学研究院;国家电网公司;西安交通大学