[實(shí)用新型]一種30kV交流高頻高壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520801436.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN204993079U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文峰;文屹;胡紹勇;唐順國(guó);劉皓凡;劉欽;胡立信;尹貴倫;黃莉;呂良飛;龍俊;呂良越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 興義供電局;長(zhǎng)沙市拓興電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M5/458
• 分類號(hào): H02M5/458
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 魏國(guó)先;王娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種30kV交流高頻高壓裝置。

背景技術(shù)

30kV交流高頻高壓裝置是輸出范圍500V-30KV連續(xù)可調(diào)交流電壓，給高壓電器設(shè)備進(jìn)行絕緣性能測(cè)試，目前國(guó)內(nèi)外的高壓試驗(yàn)電源采用高頻高壓直流源、高壓工頻試驗(yàn)變壓器。高頻高壓直流源主要用于電纜直流耐壓試驗(yàn)，對(duì)一些需要交流試驗(yàn)的高壓電器設(shè)備不實(shí)用。高壓工頻試驗(yàn)變壓器相對(duì)同電壓等級(jí)的電源體積和重量比較大，電壓調(diào)節(jié)精度不高，增加了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種30kV交流高頻高壓裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種30kV交流高頻高壓裝置，包括依次連接的交流輸入保護(hù)模塊、降壓穩(wěn)壓因素控制模塊、DC/AC逆變功率模塊、諧振高頻高壓變壓器、電流比較器模塊；所述交流輸入保護(hù)模塊、降壓穩(wěn)壓因素控制模塊、DC/AC逆變功率模塊均與第一FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊連接；所述第一FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊、電流比較器模塊均與第二FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊連接。

所述交流輸入保護(hù)模塊包括共模電感，所述共模電感原邊與交流電源連接；所述共模電感副邊與濾波模塊、整流模塊連接；所述整流模塊與電阻分壓模塊連接；所述共模電感原邊并聯(lián)有壓敏電阻；所述電阻分壓模塊與所述降壓穩(wěn)壓因素控制模塊、第一FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊連接。

所述壓敏電阻與所述交流電源之間接有保險(xiǎn)管。

所述降壓穩(wěn)壓因素控制模塊包括整流橋、閉環(huán)調(diào)壓反饋支路；所述整流橋與IGBT模塊連接；所述IGBT模塊與電流采用反饋模塊、低通濾波模塊連接；所述閉環(huán)調(diào)壓反饋支路的一端接入所述整流橋與IGBT模塊之間，另一端接地；所述閉環(huán)調(diào)壓反饋支路與所述第一FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊連接。

所述DC/AC逆變功率模塊包括電壓互感器、隔離IGBT驅(qū)動(dòng)模塊；所述隔離IGBT驅(qū)動(dòng)模塊與全橋逆變功率驅(qū)動(dòng)模塊連接；所述全橋逆變功率驅(qū)動(dòng)模塊、電壓互感器原邊均接入母線；所述電壓互感器副邊與所述第一FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊連接；所述全橋逆變功率驅(qū)動(dòng)模塊輸出端與所述諧振高頻高壓變壓器連接。

所述諧振高頻高壓變壓器包括依次連接的LLC諧振模塊、高頻高壓變壓器、LCL濾波模塊。

所述高頻高壓變壓器初級(jí)線圈和次級(jí)線圈匝數(shù)比為1:100。

所述電流比較器模塊包括兩個(gè)并聯(lián)的磁通補(bǔ)償式電流比較器；所述磁通補(bǔ)償式電流比較器接入所述第二FPGA光纖數(shù)據(jù)采集控制模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果為：本實(shí)用新型體積較小，重量較輕，模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備維護(hù)方便，自動(dòng)化程度高，能大大減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，輸出高壓為500v-30kv/AC,輸出頻率調(diào)節(jié)范圍為1hz-25khz,介質(zhì)損耗測(cè)量精度為tg^δ≥0.0001，電容測(cè)量范圍≥0.01pf，電壓調(diào)節(jié)精度高，此設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備絕緣評(píng)估、電纜交流耐壓測(cè)試及電纜生產(chǎn)過程中電纜線耐壓監(jiān)測(cè)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例交流輸入保護(hù)模塊電路原理圖；

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例降壓穩(wěn)壓功率因素控制模塊電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例DC/AC逆變功率模塊電路原理圖；

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例諧振高頻高壓變壓器原理圖；

圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例變壓器矢量算法硬件模塊原理圖；

圖6為本實(shí)用新型30KV交流高頻高壓裝置測(cè)量流程圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型裝置包括交流輸入保護(hù)模塊、降壓穩(wěn)壓功率因素控制模塊、DCAC逆變功率模塊、諧振高頻高壓變壓器、電流比較器模塊、FPGA光纖數(shù)據(jù)采集采集控制模塊。

如圖1所示，交流保護(hù)模塊主要由650v/60A保險(xiǎn)管、275v壓敏電阻、68uh共模電感、IN4007整流二極管、濾波電容、分壓電阻等等構(gòu)成。其中，保險(xiǎn)管F1主要是對(duì)裝置220v輸入電流進(jìn)行過流保護(hù)；壓敏電阻RT1主要是對(duì)交流220v輸入電壓進(jìn)行過壓保護(hù)；共模電感L3和濾波電容主要是抑制電網(wǎng)引入的共模信號(hào)期EMI干擾。IN4007二極管主要對(duì)共模電感輸出的交流電壓進(jìn)行整流，整流后的電壓經(jīng)電阻分壓后輸入FPGA數(shù)據(jù)采集模塊的ADC。

如圖2所示，降壓穩(wěn)壓功率因素控制模塊主要由整流橋vs-sa601ba60、IGBT模塊MMG225S120UA6TN、快速續(xù)流二極管RURU100120、降壓電感、濾波電容及電阻組成。