[實(shí)用新型]一種無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320549127.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203433011U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建明;郭蓉萍;陳少卿;張榆;文麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R1/28
• 分類號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雷電沖擊電流發(fā)生裝置，具體涉及一種無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器。

背景技術(shù)

隨著超特高壓輸電工程的發(fā)展，雷電沖擊電流發(fā)生器已成為各高電壓試驗(yàn)室的重要設(shè)備之一，利用雷電沖擊電流發(fā)生器能對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行雷電沖擊電流試驗(yàn)。在試驗(yàn)中沖擊電流波形必須精確，沖擊電流幅值過(guò)高容易損壞設(shè)備，沖擊電流幅值過(guò)低則達(dá)不到試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

如圖1所示，傳統(tǒng)雷電沖擊電流發(fā)生器回路依靠擊穿空氣來(lái)傳導(dǎo)電流的方式效率低，抗干擾能力差，控制難度大，經(jīng)常出現(xiàn)空氣球隙誤動(dòng)或拒動(dòng)情況。球隙放電具有分散性，受大氣條件、塵土、球面狀態(tài)等影響，因此用開(kāi)關(guān)器件取代放電球隙，能夠提高雷電沖擊電流發(fā)生器的工作性能，實(shí)現(xiàn)靈活簡(jiǎn)便的控制，在很多試驗(yàn)中具有重大的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器，解決現(xiàn)有的發(fā)生裝置存在效率低，抗干擾能力差，控制難度大，經(jīng)常出現(xiàn)空氣球隙誤動(dòng)或拒動(dòng)的問(wèn)題。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

方案一：一種無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連的供電變壓器T，供電變壓器T的副邊一端接地，另一端連接絕緣柵雙極型晶體管VT0的集電極，絕緣柵雙極型晶體管VT0的發(fā)射極連接依次串接整流器DZ和充電電阻R，再連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極連接至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極接地，所述絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述絕緣柵雙極型晶體管VT0的柵極G0和絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述充電電阻R、絕緣柵雙極型晶體管VT和充電電容C相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器包括至少兩組充放電發(fā)生組，每組充放電發(fā)生組中的充電電阻R（1……n）均連接至整流器D，絕緣柵雙極型晶體管VT（1……n）的發(fā)射極均連接至高壓試品ZX的一端，絕緣柵雙極型晶體管VT（1……n）的柵極G（1……n）均連接至驅(qū)動(dòng)電路，充電電容C（1……n）的負(fù)極均接地。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述驅(qū)動(dòng)電路主要由單片機(jī)連接光電耦合回路構(gòu)成，所述絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極和發(fā)射極之間設(shè)有柵極均壓回路，所述絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間設(shè)有靜態(tài)均壓回路和動(dòng)態(tài)均壓回路。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述柵極均壓回路主要由相互串接齊納二極管DQ和方向二級(jí)管DF構(gòu)成，其中齊納二極管DQ的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極，方向二級(jí)管DF的負(fù)極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的柵極。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述靜態(tài)均壓回路主要由連接在絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極和發(fā)射極之間的電阻RT構(gòu)成；所述動(dòng)態(tài)均壓回路主要由電阻RS和二極管DS并聯(lián)和串接電容CS構(gòu)成，其中二極管DS的正極連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的集電極，所述電容CS的一端連接至絕緣柵雙極型晶體管VT的發(fā)射極。

絕緣柵雙極型晶體管縮寫(xiě)IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor)，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開(kāi)關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

方案二：一種無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器，包括主邊和充電電源相連的供電變壓器T，供電變壓器T的副邊一端接地和可控硅D0的輸入端、可控硅D0的輸出端依次串接整流器DZ和充電電阻R，再連接至可控硅D的正極，可控硅D的正極還連接至充電電容C的正極，充電電容C的負(fù)極接地，所述可控硅D的負(fù)極連接至高壓試品ZX的一端，高壓試品ZX的另一端接地，其中所述可控硅D0的柵極G0和可控硅D的柵極G均連接至驅(qū)動(dòng)電路。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述充電電阻R、可控硅D和充電電容C相互連接構(gòu)成充放電發(fā)生組，本無(wú)間隙雷電沖擊電流發(fā)生器包括至少兩組充放電發(fā)生組，每組充放電發(fā)生組中的充電電阻R（1……n）均連接至整流器D，可控硅D（1……n）的負(fù)極均連接至高壓試品ZX的一端，可控硅D（1……n）的柵極G（1……n）均連接至驅(qū)動(dòng)電路，充電電容C（1……n）的負(fù)極均接地。