[發明專利]一種基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統

在審

• 申請號: 202011394241.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112666428A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 翟小社;王建華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R1/28;G01R1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統，包括雷電發生器、分壓器、試驗設備、羅氏線圈及真空擊穿間隙；雷電發生器的高壓端與分壓器的高壓端、試驗設備的高壓側及真空擊穿間隙的陽極相連接，真空擊穿間隙的陰極與試驗設備的低壓側及分壓器的低壓端及雷電發生器的接地端相連接，羅氏線圈套接于雷電發生器的接地端上，該系統能夠模擬避雷器的運行試驗，且試驗成本較低，消耗電源電能較少。

技術領域

本發明屬于高壓設備試驗技術領域，涉及一種基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統。

背景技術

IEC 62271-111-2012標準，涉及高壓開關設備和控制設備第111部分，38kV及以下交流系統用架空、底座安裝型、干燥地下室型和浸濕式電路自動重合閘和故障斷路器。該標準規定了避雷器的模擬運行試驗，圖1是有關浪涌測試電路的布置。試驗采用沖擊發生器產生高壓脈沖加載于試品端口，在球隙擊穿后，產生標準所規定的大電流，實現對試品的高電壓擊穿過程和沖擊電流過程的考核。

隨著電力系統一、二次融合的推進，以及電力系統物聯網的發展與應用，有關控制、檢測等弱電單元不斷被下放到開關間隔，與一次設備面臨同樣的電磁環境沖擊，上述避雷器運行試驗，對于檢驗二次弱電單元在所處電磁環境中的抗擾度性能具有重要意義。

目前，在標準所規定的實驗方式下，基于試驗站所裝備的雷電沖擊發生器，很難產生相應的實驗電流條件，究其原因，以空氣間隙擊穿的方式引入沖擊實驗電流，會由于空氣電弧電壓較高，存在較強限流作用，從而限制了發生器所輸出的預期電流幅值和前沿速度，換言之，空氣電弧消耗了大部分電源能量，此時，為達到預期實驗電流條件，必須大規模擴充電源容量，如此不但增加了裝置的成本投入，而且加劇了發生器觸發單元的電弧磨損，經濟、技術方面限制了此類實驗的開展，因此目前僅荷蘭KAMA等少數國外試驗站能夠開展此類實驗，國內該方面的情況還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統，該系統能夠模擬避雷器的運行試驗，且試驗成本較低，消耗電源電能較少。

為達到上述目的，本發明所述的基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統包括雷電發生器、分壓器、試驗設備、羅氏線圈及真空擊穿間隙；

雷電發生器的高壓端與分壓器的高壓端、試驗設備的高壓側及真空擊穿間隙的陽極相連接，真空擊穿間隙的陰極與試驗設備的低壓側及分壓器的低壓端及雷電發生器的接地端相連接，羅氏線圈套接于雷電發生器的接地端上。

真空擊穿間隙的陽極為棒狀結構，真空擊穿間隙的陰極為板狀結構。

在試驗時，通過分壓器測量真空擊穿間隙的擊穿電壓，通過羅氏線圈測量輸出回路所產生的標準沖擊電流。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的基于真空間隙的用于模擬避雷器運行試驗系統在具體操作時，以真空擊穿間隙替代傳統空氣間隙產生脈沖電流，由于在相同的擊穿電壓下真空電弧電壓遠小于空氣電弧，真空擊穿距離遠小于空氣擊穿距離，等效為真空放電電阻遠遠小于空氣放放電電阻，因此，本發明可以極大的減小擊穿引入過程帶來的擊穿損耗限流效應，能夠在不擴充電源儲能容量和提高電源電壓的情況下，產生標準規定的擊穿電壓和沖擊電流，完成避雷器模擬運行試驗，降低試驗成本及消耗的電源電能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中真空擊穿間隙的結構示意圖。

其中，1為雷電發生器的高壓端、2為真空擊穿間隙的陽極、3為試驗設備的高壓側、4為真空擊穿間隙的陰極、5為試驗設備的低壓側、6為雷電發生器的接地端、7為羅氏線圈、8為分壓器的高壓端、9為分壓器的低壓端。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：