一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源制造技术

本发明专利技术提供一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源，所述高压直流电源包括交流电压源、升压电路、整流电路和滤波电路；所述交流电压源输出交流电压；所述升压电路将所述交流电压源输出的交流电压转换化电压等级更高的交流电压后输出；所述整流电路将所述升压电路输出的交流电压转换为直流电压后输出；所述滤波电路用于储存电荷容量，并将所述整流电路输出的直流电压进行滤波后输出至绝缘子。本发明专利技术提供的技术方案对交流电源的利用效率高，电气回路结构简洁，控制系统设计简单，在满足人工污秽试验对高压直流电源要求的同时，大大降低了设备造价。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源
本专利技术涉及一种直流电源，具体讲涉及一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源，属于高电压试验

技术介绍
人工污秽试验用高电压直流电源用于开展高压输变电工程用绝缘子直流人工污秽试验，获得的绝缘子污闪特性用于高压输变电工程污秽外绝缘配置，确保电力系统在脏污潮湿的环境下安全运行。绝缘子人工污秽试验直流电源需满足IEC61245对有关试验回路的要求，对主电源回路的要求主要为在耐受试验中出现的相对电压降不应超过10％，相对电压过冲不应超过10％，在输出直流500mA、持续0.5s时间的阻性负载电流下，试品上电压降应小于5％，电压过冲小于8％的要求。现有的绝缘子人工污秽试验直流电源电气原理图如图1所示，输入的交流10kV高压电源通过调压器Ty调节成所需要的电压，通过控制可控硅SCR的控制角对正弦交流电进行斩波，斩波后的交流通过变压器T后经由高压硅堆D、倍压电容C和滤波电容C’组成的直流倍压电路将交流电转换成直流电。在进行污秽试验绝缘子表面发生放电时，滤波电容C两端电压下降，通过快速调节可控硅SCR的控制角，对电容C进行快速电压补偿，保持相对电压降不应超过10％。以上技术方案中由于交流电在转换成直流前进行了斩波和倍压，交流电源的利用效率低，在绝缘子表面发生放电时需要迅速增大可控硅SCR的控制角，以增大交流电的利用效率，保持相对电压降不应超过10％。电气回路结构和控制系统设计较复杂，直流电源成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的污秽试验用直流电源对交流电源的利用率低，电气回路结构和控制系统设计复杂的问题，本专利技术提供一种结构和控制简单，成本更低的绝缘子人工污秽试验用高压直流电源。本专利技术提供的技术方案是：一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源，其改进之处在于：所述高压直流电源包括交流电压源、升压电路、整流电路和滤波电路；所述交流电压源输出交流电压至升压电路；所述升压电路将所述交流电压源输出的交流电压转换化为电压等级更高的交流电压后输出至整流电路；所述整流电路将所述升压电路输出的交流电压转换为直流电压后输出至滤波电路；所述滤波电路用于储存电荷，并将所述整流电路输出的直流电压进行滤波后输出至绝缘子。优选的，所述交流电压源通过继电器开关与所述升压电路的输入端相连，用于输出0-7.1kV的交流电压给所述升压电路。进一步，所述升压电路包括变压器；所述变压器的一次绕组两端通过继电器开关KM2与交流电压源的输出端相连，其二次绕组的一端与滤波电路相连，另一端与变压器保护电阻R1的一端相连，所述变压器保护电阻R1的另一端与整流电路相连；所述变压器将交流电压源输出的0～7.1kV电压转换为0～141kV电压后，通过变压器保护电阻R1输出给所述整流电路。优选的，所述整流电路为半波整流电路，所述半波整流电路由高压硅堆D组成；所述高压硅堆D的阳极接变压器保护电阻R1，其阴极与滤波电路相连。优选的，所述滤波电路由滤波电容C1组成，所述滤波电容C1的两端分别连接整流电路和升压电路；所述滤波电容C1的容量大于其中R为滤波电容C1的放电电阻。进一步，所述变压器与所述滤波电路的连接端还连接有直流电流测量装置，用于测量所述滤波电路放电时的放电电流。进一步，所述直流电流测量装置包括直流电流测量电阻和电流检测装置；所述直流电流测量电阻的一端与滤波电容C1相连，另一端接地；所述直流电流测量电阻两端并联有直流电流检测装置，所述直流电流检测装置测量所述直流测量电阻两端的电压Ur，并根据所述电压Ur和所述直流电流测量电阻的阻值r1计算所述滤波电路放电时的放电电流I：进一步，所述滤波电路与所述半波整流电路的连接端与直流保护电阻R2的一端相连接，所述直流保护电阻R2的另一端与绝缘子的高压端相连，所述绝缘子的低压端接地。进一步，所述绝缘子的高压端和低压端之间并联有分压电路；所述分压电路包括高压臂电阻R3和低压臂电阻r2；所述高压臂电阻R3与所述低压臂电阻r2串联后与所述绝缘子并联；所述低压臂电阻r2的两端并联有电压检测装置，用于测量所述绝缘子两端的电压。进一步，所述绝缘子的两端还并联有接地开关K，当绝缘子人工污秽试验结束后，通过切断继电器开关KM2断开交流电源，通过接通所述接地开关K，使滤波电容C1上的电荷经直流保护电阻R2引入大地。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有如下显著进步：本专利技术提供的绝缘子人工污秽试验用高压直流电源的电气回路结构简洁，控制系统设计简单，对交流电源的利用效率高，在满足人工污秽试验对高压直流电源要求的同时，大大降低了设备造价。附图说明图1为现有技术中绝缘子人工污秽试验用高压直流电源的电气原理图；图2为本专利技术提供的绝缘子人工污秽试验用高压直流电源的电气原理图；图1中：K1，K2：调压器前、后级高压开关柜；Ty：调压器；QS1：可控硅柜切合隔离开关；SCR：可控硅；T：试验变压器；Rb1：交流侧保护电阻；C’：倍压电容器；C：滤波电容器；D：高压硅堆；Ka：安全接地系统；Rb2：直流侧保护电阻；R1/R2：直流电阻分压器；Rf：放电电阻；Kd：快速接地开关；C1/C2：耦合电容器；C3/C4：交流分压器；图2中：T1：变压器；R1：变压器保护电阻；D：高压硅堆；C1：滤波电容；R2：直流保护电阻；K：接地开关；R3：高压臂电阻；r2：低压臂电阻；r1：直流电流测量电阻；R4：被测绝缘子。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详细说明。为了彻底了解本专利技术实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本专利技术实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。本专利技术提供的绝缘子人工污秽试验用高压直流电源的电气原理图如图2所示。所述高压直流电源包括交流电压源、升压电路、整流电路和滤波电路；所述交流电压源输出交流电压至升压电路；所述升压电路将所述交流电压源输出的交流电压转换化为电压等级更高的交流电压后输出至整流电路；所述整流电路将所述升压电路输出的交流电压转换为直流电压后输出至滤波电路；所述滤波电路用于储存电荷容量，并将所述整流电路输出的直流电压进行滤波后输出至绝缘子。所述交流电压源通过继电器开关KM2与所述升压电路的输入端相连，用于输出0-7.1kV的交流电压给所述升压电路。所述升压电路包括变压器；所述变压器的一次绕组两端通过继电器开关与交流电压源的输出端相连，其二次绕组的一端与滤波电路相连，另一端与变压器保护电阻R1的一端相连，所述变压器保护电阻R1的另一端与整流电路相连；所述变压器将交流电压源输出的0～7.1kV电压转换为0～141kV电压后，通过变压器保护电阻R1输出给所述整流电路；所述变压器保护电阻R1用于在绝缘子表面被电弧贯穿时高压端处于短路状态下防止流经变压器的电流过大，损坏变压器，对变压器起到保护作用。所述整流电路为半波整流电路，所述半波整流电路由高压硅堆D组成；所述高压硅堆D的阳极接变压器保护电阻R1，其阴极与滤波电路相连。所述滤波电路由滤波电容C1组成，所述滤波电容C1的两端分别连接整流电路和升压电路。在进行污秽试验绝缘子表面发生放电时，滤波电容C1两端电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源，其特征在于：所述高压直流电源包括交流电压源、升压电路、整流电路和滤波电路；所述交流电压源输出交流电压至升压电路；所述升压电路将所述交流电压源输出的交流电压转换化为电压等级更高的交流电压后输出至整流电路；所述整流电路将所述升压电路输出的交流电压转换为直流电压后输出至滤波电路；所述滤波电路用于储存电荷，并将所述整流电路输出的直流电压进行滤波后输出至绝缘子。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子人工污秽试验用高压直流电源，其特征在于：所述高压直流电源包括交流电压源、升压电路、整流电路和滤波电路；所述交流电压源输出交流电压至升压电路；所述升压电路将所述交流电压源输出的交流电压转换化为电压等级更高的交流电压后输出至整流电路；所述整流电路将所述升压电路输出的交流电压转换为直流电压后输出至滤波电路；所述滤波电路用于储存电荷，并将所述整流电路输出的直流电压进行滤波后输出至绝缘子。2.根据权利要求1所述的高压直流电源，其特征在于：所述交流电压源通过继电器开关与所述升压电路的输入端相连，用于输出0-7.1kV的交流电压给所述升压电路。3.根据权利要求1或2所述的高压直流电源，其特征在于：所述升压电路包括变压器；所述变压器的一次绕组两端通过继电器开关KM2与交流电压源的输出端相连，其二次绕组的一端与滤波电路相连，另一端与变压器保护电阻R1的一端相连，所述变压器保护电阻R1的另一端与整流电路相连；所述变压器将交流电压源输出的0～7.1kV电压转换为0～141kV电压后，通过变压器保护电阻R1输出给所述整流电路。4.根据权利要求1所述的高压直流电源，其特征在于：所述整流电路为半波整流电路，所述半波整流电路由高压硅堆D组成；所述高压硅堆D的阳极接变压器保护电阻R1，其阴极与滤波电路相连。5.根据权利要求1所述的高压直流电源，其特征在于：所述滤波电路由滤波电容C1组成，所述滤波电容C1的两端分别连接整流电路和升压电路；所述滤波电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：万小东，徐涛，南敬，刘琴，胡伟，李学林，霍锋，谢良，许佐明，谢雄杰，罗晓庆，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11