一种多重雷电冲击电压发生装置制造方法及图纸

本申请一种多重雷电冲击电压发生装置，涉及冲击电压发生器技术领域，包括冲击电压模块、保护单元和测量单元，冲击电压模块中包括至少两个冲击电压单元；其中，每个冲击电压单元一端接地，另一端与保护单元的高压端连接；保护单元的低压端与测量单元一端连接，测量单元另一端接地。冲击电压单元能够依次对测试单元产生冲击电压，达到模拟自然界中的多重雷击对电气设备的冲击的目的；通过设置保护单元使每个冲击电压单元之间互不影响和干扰。本申请设计简单、操作方便、性能稳定，能够更贴切的模拟电气设备在自然界中实际受到的多重雷击，能为电网的安全稳定运行提供更加精确的检测手段，值得在冲击电压试验领域大力推广。

【技术实现步骤摘要】
一种多重雷电冲击电压发生装置
本申请涉及冲击电压发生器
，尤其涉及一种多重雷电冲击电压发生装置。
技术介绍
雷电是一种频发的自然灾害。它不仅严重威胁着人们的生命安全，也会对航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门造成重大的危害。因此，雷电现象的产生机理、过程及其防护等问题一直为气象学家、物理学家和工程技术专家们所关注。雷云是产生雷电放电的先决条件，而雷云中的电荷分布是不均匀的，往往形成多个电荷密集中心，所以第一个电荷中心完成首次回击后，可能引起第二个、第三个甚至更多的中心沿着首次回击的通道到达大地，因此雷电大多呈现多重特性，有80％-85％的雷电含有两次及以上的回击。对于电力行业，输电线路的雷电防护是确保电网安全稳定运行的重要环节，据统计，在高压架空输电线路发生的跳闸事故中，雷击占据了60％以上。但电网的雷电防护一般只针对于单次雷击，还未注重对多重雷击的防护，因此大幅值的后续多重回击，将严重的威胁的电网的安全稳定运行。电力系统中，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，冲击电压发生器是进行冲击电压试验所用的基本试验设备。冲击电压发生器的工作原理是多级电容并联充电，然后串联放电，以达到产生过电压的目的。冲击电压发生器主要用于对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。目前我国已建立的冲击电压发生器的最高额定电压为6MV，有的国家能高达10MV。但冲击电压发生器仅能实现单次雷击，无法模拟自然界的多重雷击，也就无法检验电力设备在其遭受到多重雷击作用下的绝缘性能，因此本技术制造的多重雷电冲击电压发生装置具有重要意义。
技术实现思路
本申请提供了一种多重雷电冲击电压发生装置，以解决现有的冲击电压发生器无法模拟多重雷击的问题。本申请采用的技术方案如下：一种多重雷电冲击电压发生装置，包括冲击电压模块、保护单元和测量单元，所述冲击电压模块中包括至少两个冲击电压单元；其中，每个所述冲击电压单元一端接地，另一端与所述保护单元的高压端连接；所述保护单元的低压端与所述测量单元一端连接，所述测量单元另一端接地。进一步地，每个所述冲击电压单元中包括电容C、放电球隙G、波头电阻Rf和波尾电阻Rt，所述电容C一端接地，所述电容C另一端与所述放电球隙G串联形成第一串联支路，所述波尾电阻Rt与所述第一串联支路并联，所述波头电阻Rf一端与所述第一串联支串联，所述波头电阻Rf另一端与所述保护单元串联。进一步地，所述保护单元包括晶闸管，晶闸管的数量与所述冲击电压单元的数量相等；其中，每个所述晶闸管一端连接所述冲击电压单元，另一端连接所述测量单元；每个所述晶闸管的导通方向指向所述测量单元。进一步地，所述测量单元包括电容分压器、示波器和试品；所述电容分压器与所述试品并联，所述电容分压器的低压臂与所述示波器连接；所述电容分压器用于将高压信号转换为所述示波器能够测量的低压信号，所述示波器用于输出所述试品的冲击电压波形。进一步地，每个晶闸管的电压等级等于与所述晶闸管连接的所述冲击电压单元的电压等级，电容分压器的电压等级大于或等于所述冲击电压单元中电压等级的最大值。进一步地，每个所述冲击电压单元产生的雷电冲击电压波形均为1.2/50μs、10/700μs或250/2500μs。进一步地，所述冲击电压模块包括两个所述冲击电压单元，两个所述冲击电压单元包括第一冲击电压单元和第二冲击电压单元；所述保护单元包括晶闸管D1和晶闸管D2；所述第一冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D1的高压端连接；所述第二冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D2的高压端连接；所述晶闸管D1的低压端和所述晶闸管D2的低压端均与所述测量单元一端连接。进一步地，所述冲击电压模块包括三个所述冲击电压单元，三个所述冲击电压单元包括第一冲击电压单元、第二冲击电压单元和第三冲击电压单元；所述保护单元包括晶闸管D1、晶闸管D2和晶闸管D3；所述第一冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D1的高压端连接；所述第二冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D2的高压端连接；所述第三冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D3的高压端连接；所述晶闸管D1的低压端、所述晶闸管D2的低压端和所述晶闸管D3的低压端均与所述测量单元一端连接。进一步地，所述冲击电压模块包括四个所述冲击电压单元，四个所述冲击电压单元包括第一冲击电压单元、第二冲击电压单元、第三冲击电压单元和第四冲击电压单元；所述保护单元包括晶闸管D1、晶闸管D2、晶闸管D3和晶闸管D4；所述第一冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D1的高压端连接；所述第二冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D2的高压端连接；所述第三冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D3的高压端连接；所述第四冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D4的高压端连接；所述晶闸管D1的低压端、所述晶闸管D2的低压端、所述晶闸管D3的低压端和所述晶闸管D4的低压端均与所述测量单元一端连接。进一步地，所述冲击电压模块包括五个所述冲击电压单元，五个所述冲击电压单元包括第一冲击电压单元、第二冲击电压单元、第三冲击电压单元、第四冲击电压单元和第五冲击电压单元；所述保护单元包括晶闸管D1、晶闸管D2、晶闸管D3、晶闸管D4和晶闸管D5；所述第一冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D1的高压端连接；所述第二冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D2的高压端连接；所述第三冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D3的高压端连接；所述第四冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D4的高压端连接；所述第五冲击电压单元一端接地，另一端与晶闸管D5的高压端连接；所述晶闸管D1的低压端、所述晶闸管D2的低压端、所述晶闸管D3的低压端、所述晶闸管D4的低压端和所述晶闸管D5均与所述测量单元一端连接。采用本申请的技术方案的有益效果如下：本申请发生装置包括冲击电压模块、保护单元和测量单元，冲击电压模块中包括至少两个冲击电压单元；其中，每个冲击电压单元一端接地，另一端与保护单元的高压端连接；保护单元的低压端与测量单元一端连接，测量单元另一端接地。冲击电压单元能够依次对测试单元产生冲击电压，达到模拟自然界中的多重雷击对电气设备的冲击的目的；通过设置保护单元使每个冲击电压单元之间互不影响和干扰。本申请设计简单、操作方便、性能稳定，使用本申请装置对电气设备进行冲击电压试验，比现有的冲击电压发生器更注重测试电气设备在多重雷击下的绝缘性能，更贴合电气设备在自然界中实际受到的雷击，能为电网的安全稳定运行提供更加精确的检测手段，值得在冲击电压试验领域大力推广。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，包括冲击电压模块(1)、保护单元(2)和测量单元(3)，所述冲击电压模块(1)中包括至少两个冲击电压单元；/n其中，每个所述冲击电压单元一端接地，另一端与所述保护单元(2)的高压端连接；/n所述保护单元(2)的低压端与所述测量单元(3)一端连接，所述测量单元(3)另一端接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，包括冲击电压模块(1)、保护单元(2)和测量单元(3)，所述冲击电压模块(1)中包括至少两个冲击电压单元；
其中，每个所述冲击电压单元一端接地，另一端与所述保护单元(2)的高压端连接；
所述保护单元(2)的低压端与所述测量单元(3)一端连接，所述测量单元(3)另一端接地。


2.根据权利要求1所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，
每个所述冲击电压单元中包括电容C、放电球隙G、波头电阻Rf和波尾电阻Rt，所述电容C一端接地，所述电容C另一端与所述放电球隙G串联形成第一串联支路，所述波尾电阻Rt与所述第一串联支路并联，所述波头电阻Rf一端与所述第一串联支串联，所述波头电阻Rf另一端与所述保护单元(2)串联。


3.根据权利要求1所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，所述保护单元(2)包括晶闸管，所述晶闸管的数量与所述冲击电压单元的数量相等；
其中，每个所述晶闸管一端连接所述冲击电压单元，另一端连接所述测量单元(3)；
每个所述晶闸管的导通方向指向所述测量单元(3)。


4.根据权利要求1所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，所述测量单元(3)包括电容分压器、示波器和试品；
所述电容分压器与所述试品并联，所述电容分压器的低压臂与所述示波器连接；
所述电容分压器用于将高压信号转换为所述示波器能够测量的低压信号，所述示波器用于输出所述试品的冲击电压波形。


5.根据权利要求1所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，每个晶闸管的电压等级等于与所述晶闸管连接的所述冲击电压单元的电压等级，电容分压器的电压等级大于或等于所述冲击电压单元中电压等级的最大值。


6.根据权利要求1所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，每个所述冲击电压单元产生的雷电冲击电压波形均为1.2/50μs、10/700μs或250/2500μs。


7.根据权利要求1至6任意一项所述的多重雷电冲击电压发生装置，其特征在于，所述冲击电压模块(1)包括两个所述冲击电压单元，两个所述冲击电压单元包括第一冲击电压单元(11)和第二冲击电压单元(12)；
所述保护单元(2)包括晶闸管D1和晶闸管D2；
所述第一冲击电压单元(11)一端接地，另一端与晶闸管D1的高压端连接；
所述第二冲击电压单元(12)一端接地，另一端与晶闸管D2的高压端连接；
所述晶闸管D1的低压端和所述晶闸管D2的低压端均与所述测量单元(3)一端连接。


8.根据权利要求1至6任意一项所述的多重...

【专利技术属性】
技术研发人员：马御棠，钱国超，潘浩，黄然，文刚，钟剑明，耿浩，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：云南;53