一种特快速瞬态过电压产生装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种特快速瞬态过电压产生装置，包括筒体和用于连接电源的电极，筒体内从根部到端部依次设有放电间隙模块，用于连接抑制设备的第一接口、第二接口及母线，通过给放电间隙模块提供电压使其放电间隙被击穿，产生特快速瞬态过电压，模拟隔离开关产生特快速瞬态过电压的过程。该装置不需要提供工程现场环境，在试验站内或制造厂内就能搭建特快速瞬态过电压的产生回路，该回路能模拟出不同情况下产生的特快速瞬态过电压的电压波形，用于在实验室环境下实现对抑制设备的抑制性能进行测试。

【技术实现步骤摘要】
一种特快速瞬态过电压产生装置
本专利技术属于特快速瞬态过电压抑制性能测试的
，具体涉及一种特快速瞬态过电压产生装置。
技术介绍
隔离开关在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中的每一次操作都发生数十次甚至数百次的复燃，触头间隙两端的电压在几个ns内突然跌落，电压陡波在GIS内不断产生行波，发生复杂的折射、反射和叠加，产生特快速瞬态过电压(下称VFTO)。VFTO是一种特殊的过电压，其主要有三个特点：一是频带宽(从零到上百MHz)；二是陡度大(上升时间可低至数ns)；三是幅值高(可达3p.u.)。由于VFTO对GIS自身和邻近设备的绝缘危害极大，GIS中必须配备有抑制VFTO的抑制设备，如阻尼电阻、高频磁环、螺旋母线等，因此VFTO抑制设备性能的好坏，将直接影响GIS自身和邻近设备的安全。目前，评估抑制设备对VFTO的抑制效果的途径，主要采取现场试验与仿真计算相结合的方式，尚无法在实验室内实现抑制设备的VFTO抑制性能检验，而进行VFTO抑制性能试验的前提是具备一个VFTO回路产生装置，才能进行抑制性能试验，而现有技术中VFTO主要通过工程现场隔离开关的操作产生，不仅回路复杂、占地面积大，而且无法在实验室中进行模拟。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种特快速瞬态过电压产生装置，目的是模拟出不同情况下产生的特快速瞬态过电压的电压波形，用于在实验室环境下实现对抑制设备的抑制性能进行测试，解决工程现场隔离开关进行试验时产生波形困难的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种特快速瞬态过电压产生装置，包括十个方案：方案一，包括筒体和用于连接电源的电极，所述筒体内从根部到端部依次设有放电间隙模块，用于连接抑制设备的第一接口、第二接口及母线；所述放电间隙模块的一端接地，另一端分别连接所述第一接口及所述电极；所述第二接口连接母线的一端，所述母线的另一端开路。方案二，在方案一的基础上，所述电极为设置于套管中的导电体，所述套管沿筒体径向设置。方案三，在方案二的基础上，所述筒体及套管内充有绝缘气体。方案四，在方案一的基础上，所述放电间隙模块包括：绝缘支撑、设置在绝缘支撑上的导电杆、设置在所述导电杆两侧的静触头和用于连接第一接口的导电杆，导电杆与所述电极电连接；所述静触头轴向相对的位置设有动触头，所述动触头通过触座连接轴向移动驱动装置，用于调整动触头与静触头间放电间隙距离；所述触座设置在所述筒体根部。方案五，在方案四的基础上，所述轴向移动驱动装置包括穿过触座连接所述动触头的拉杆和与拉杆连接的丝杠丝母调节结构。方案六，在方案四的基础上，所述静触头和动触头的电极外表面均为半球面结构，且电极边缘均采用半径为40～80mm的圆弧过渡。方案七，在方案三的基础上，充有绝缘气体的筒体内被分成三个独立的气室，放电间隙模块、用于连接抑制设备的第一接口和第二接口、母线分别处于所述三个独立的气室中。方案八，在方案七的基础上，所述套管和放电间隙模块所在的气室连通。方案九，在方案一、二、三、四、五、六、七或八的基础上，所述母线的开路端连接屏蔽球。方案十，在方案一、二、三、四、五、六、七或八的基础上，所述母线的开路端还连接有测量装置。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种特快速瞬态过电压产生装置，包括筒体和用于连接电源的电极，筒体内从根部到端部依次设有放电间隙模块，用于连接抑制设备的第一接口、第二接口及母线，通过电极给放电间隙模块提供电源使其放电间隙被击穿，而产生特快速瞬态过电压，模拟隔离开关产生特快速瞬态过电压的过程，用于在实验室环境下实现对抑制设备的抑制性能进行测试。附图说明图1是特快速瞬态过电压产生装置示意图；图2是放电间隙模块结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。本专利技术的一种特快速瞬态过电压产生装置的实施例。如图1所示，包括筒体5及与其连接的套管1，套管中设有导电体6，导电体6与套管1同轴设置，顶部连接高压电源U。筒体5内从根部(筒体左侧)到端部(筒体右侧)依次设有距离可调的放电间隙模块2、用于连接抑制设备3的第一接口、用于连接抑制设备3的第二接口及母线4。第一接口、第二接口是用于接入抑制设备的输入端和输出端。放电间隙模块2的一端接地，另一端分别通过导电杆连接第一接口和电极，第二接口与母线4一端相连，母线4另一端开路。为了安全引入高压电源，本实施例中采用了套管，来增加爬电距离，套管中的导电体作为电极，用于引入高压电源，将高压电加载到导电体上。套管的轴向沿筒体的径向设置，进一步保证爬电距离。上述导电体构成了一个电极，导电体的顶部用于连接直流或交流电压源U，通过连接的直流或交流电压源U给放电间隙模块提供模拟隔离开关产生VFTO的电源。抑制设备的输入端和输出端连接到上述第一接口和第二接口，给导电体连接的电压源通电，并不断提高施加的电源电压，当放电间隙模块达到绝缘耐受极限时，其放电的间隙会被击穿，从而产生短波前高频震荡电压波形，即特快速瞬态过电压波形，本专利技术的VFTO产生装置结构简单、占地面积小，容易操作，方便用于试验站内或制造厂内进行VFTO抑制设备的性能试验。本实施例中在筒体和套管内部充有绝缘气体，为筒体及套管内部提供密封的环境。例如，可以在筒体及套管内充有低压SF6气体，压力为0.4～0.6MPa，且筒体内与套管内的气体是连通的。上述筒体及套管内充有的绝缘气体也可以采用其他绝缘气体为绝缘介质，甚至也可以不采用绝缘气体，而采用真空绝缘的方式。为减小筒体中放电间隙模块、抑制设备及母线之间的相互影响，将放电间隙模块、抑制设备及母线处于各自独立的气室中。例如，可以将筒体内部的气室用隔挡分为三部分，即在筒体内设置隔离套管与第一接口的第一隔挡、隔离母线与第二接口的第二隔挡，将筒体内放电间隙模块、抑制设备和母线分别密闭在各自的气室中，各气室均充有密闭的SF6气体。为保证各气室相互独立，本实施例中的第一隔挡和第二隔挡具有密封性。另外，套管与放电间隙模块处于同一气室，当然也可以在套管与筒体的连接处设置隔挡，使套管与筒体分别处于各自密闭的气室中。或者使套管、抑制设备和母线共处一个气室，放电间隙模块单独处于另一个气室中。为准确调节放电间隙，本实施例一种优选的放电间隙模块结构如图2所示，包括固定在筒体5水平侧壁上的绝缘支撑2.7、设置在绝缘支撑上的第一导电杆2.9、设置在第一导电杆2.9两侧的静触头2.1和用于连接抑制设备的第二导电杆2.8，第二导电杆2.8用于连接第一接口，第一导电杆2.9与导电体6电连接(第一导电杆2.9也可以是导电体的一部分)。第一导电杆2.9用于连接套管1顶部的导电体，第一导电杆2.9上设有静触头2.1，静触头2.1轴向相对的位置设有动触头2.2，动触头2.2通过触座2.3连接轴向移动驱动装置，所述触座2.3设置在筒体5的根部2.6。轴向移动驱动装置调节动触头2.2与静触头2.1间的放电间隙，能模拟不同情况下产生的特快速瞬态过电压的电压波形。一种轴向移动驱动装置如图2所示，包括拉杆2.4和丝杠丝母调节结构2.5，其中，拉杆2.4的一端穿过触座2.3与动触头2.2连接，拉杆2.4的另一端连接丝杠丝母调节结构2.5，并与丝杠丝母调节结构2.5相配合控制动触头2.2的轴向直线运动，即通过丝母的旋转带动丝杠及与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特快速瞬态过电压产生装置，其特征在于，包括筒体(5)和用于连接电源的电极，所述筒体(5)内从根部到端部依次设有放电间隙模块(2)，用于连接抑制设备的第一接口、第二接口及母线(4)；所述放电间隙模块(2)的一端接地，另一端分别连接所述第一接口及所述电极；所述第二接口连接母线(4)的一端，所述母线的另一端开路。

【技术特征摘要】
1.一种特快速瞬态过电压产生装置，其特征在于，包括筒体(5)和用于连接电源的电极，所述筒体(5)内从根部到端部依次设有放电间隙模块(2)，用于连接抑制设备的第一接口、第二接口及母线(4)；所述放电间隙模块(2)的一端接地，另一端分别连接所述第一接口及所述电极；所述第二接口连接母线(4)的一端，所述母线的另一端开路。2.根据权利要求1所述的特快速瞬态过电压产生装置，其特征在于，所述电极为设置于套管(1)中的导电体(6)，所述套管(1)沿筒体(5)径向设置。3.根据权利要求2所述的特快速瞬态过电压产生装置，其特征在于，所述筒体(5)及套管(1)内充有绝缘气体。4.根据权利要求1所述的特快速瞬态过电压产生装置，其特征在于，所述放电间隙模块(2)包括绝缘支撑(2.7)、设置在绝缘支撑上的第一导电杆(2.9)、设置在所述导电杆两侧的静触头(2.1)和用于连接第一接口的第二导电杆(2.8)，第一导电杆(2.9)与所述电极电连接；所述静触头(2.1)轴向相对的位置设有动触头(2.2)，所述动触头(2.2)通过触座(2.3)连接轴向移动驱动装置，用于调整动触头(2.2)与静触头(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴涛，金光耀，柏长宇，郭煜敬，马悦，王志刚，李丽娜，叶三排，贾胜男，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网公司，国网山东省电力公司检修公司，
类型：发明
国别省市：河南,41