專利名稱：一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試裝置，特別是關于一種應用于電力系統(tǒng)中的避雷器整只
殘壓和電流分布特性的測試裝置。
背景技術：
電力系統(tǒng)中，特別是直流輸電系統(tǒng)，避雷器需要具備較高的能量吸收能力和較好 的保護水平，所以一部分避雷器采用多柱并聯(lián)的結構。采用并聯(lián)結構的避雷器各柱之間的 電流分布特性直接影響避雷器的性能和運行可靠性，所以需要對各柱的電流分布特性進行 試驗并嚴格控制。避雷器作為電力系統(tǒng)過電壓保護的關鍵設備，其在沖擊電流作用下的電 壓稱為殘壓，殘壓是體現(xiàn)避雷器保護水平的關鍵參數(shù)。目前整只避雷器殘壓的獲得是把組 成避雷器的閥片的殘壓數(shù)值累加，閥片殘壓累加得到的數(shù)值和直測的整只殘壓值之間存在 一定的誤差，但是由于整只殘壓難于采取替代直接得到方法，并且由于試驗條件限制整只 殘壓在產(chǎn)品驗收時沒有辦法進行，只有國外少數(shù)廠商提供直測的整只避雷器殘壓數(shù)值。因 此研制整只避雷器殘壓試驗裝置可以開展避雷器整只殘壓的試驗和檢驗，為電力系統(tǒng)避雷 器的研究和使用提供有力的試驗手段。而且，國內(nèi)外多柱并聯(lián)避雷器的均流特性試驗裝置 多是針對四柱及以下、每柱串聯(lián)閥片數(shù)一般不超過10片的情況。每柱串聯(lián)閥片數(shù)多的情況 更利于達到各柱電流的均勻分布和生產(chǎn)過程中的配組，但對于每柱串聯(lián)閥片數(shù)更多(比如 幾十片)和并聯(lián)柱數(shù)更多的情況，現(xiàn)有設備難于滿足要求，這在一定程度上限制了多柱并 聯(lián)結構避雷器的設計方案。所以有必要研制能夠適用每柱串聯(lián)閥片數(shù)更多(比如幾十片) 和并聯(lián)柱數(shù)更多的避雷器電流分布特性試驗的設備。而且，目前的測試設備中無法滿足既 能測試整只避雷器殘壓數(shù)值又能測試避雷器的均流特性的試驗裝置。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種既能測試避雷器整只殘壓、又能測 試避雷器電流分布特性的避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術方案一種避雷器整只殘壓和電流分 布特性的測試裝置，其特征在于它包括一沖擊發(fā)生器本體，所述沖擊發(fā)生器本體具有一個 控制端和兩個測試接口 ，所述控制端連接一測控系統(tǒng)，二所述測試接口中的一個測試接口 依序串聯(lián)連接一調波電阻、一調波電感和一分壓器，所述分壓器的接地端套設一電流測量 線圈后再連接所述沖擊發(fā)生器本體的另一測試接口，所述分壓器和電流測量線圈的輸出端 都與一示波器的輸入端串聯(lián)，所述示波器的輸出端通過網(wǎng)絡與所述測控系統(tǒng)連接；被測試 品與所述分壓器并聯(lián)連接。 所述沖擊發(fā)生器本體采用2400kV/360kJ、 12級馬克思發(fā)生器。 所述沖擊發(fā)生器本體在整只避雷器雷電沖擊電流試驗時，產(chǎn)生波形為8/20 ii s、 幅值為20kA的雷電沖擊電流；所述沖擊發(fā)生器本體在操作沖擊電流試驗時，產(chǎn)生波形為 30/80 ii s、幅值為5kA的操作沖擊電流。[0007] 所述沖擊發(fā)生器本體產(chǎn)生的沖擊波形為8/20 i！ s的雷電沖擊電流時，所述分壓器 采用電阻分壓器。 所述沖擊發(fā)生器本體產(chǎn)生的電流波形為30/80i! s的操作沖擊電流及沖擊電壓 時，所述分壓器采用弱阻尼電容分壓器。 所述電流測量線圈采用羅氏線圈。 本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于采用的 沖擊發(fā)生器本體為2400kV/360KJ、 12級Marx (馬克思)發(fā)生器，沖擊發(fā)生器本體、調波電阻 和調波電感、試品共同組成RLC放電回路，可通過調整沖擊發(fā)生器本體內(nèi)的電容值，也就是 電容的串聯(lián)級數(shù)，以及調整調波電阻和調波電感的值來調整沖擊發(fā)生器本體發(fā)出的沖擊電 流波形，得到波形為8/20 ii s和30/80 ii s的沖擊電流波形，實現(xiàn)了整只避雷器殘壓試驗和 電流分布特性試驗的一體化功能。2、本實用新型由于采用了 2400kV/360kJ、12級馬克思發(fā) 生器為沖擊發(fā)生器本體，以及采用了該沖擊發(fā)生器本體內(nèi)的電容與調波電阻、調波電感組 成的調波組件和相應的測控系統(tǒng)，因此可以對閥片柱額定電壓100kV以上、最多12柱的避 雷器進行電流分布特性試驗，對殘壓最高為600kV的整只避雷器的試品進行殘壓試驗，對 220kV及以下整只避雷器進行雷電沖擊電流殘壓試驗，最大電流20kA。本實用新型可廣泛 應用于電力系統(tǒng)中各類避雷器測試中。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。 如圖1所示，本實用新型包括一沖擊發(fā)生器本體1、一測控系統(tǒng)2、一調波電阻3、 一調波電感4、一分壓器5、一電流測量線圈6、一示波器7和一被測試品8。沖擊發(fā)生器本 體1具有一個控制端11和兩個測試接口 12、13，控制端11通過光纖連接測控系統(tǒng)2，測試 接口 12依序串聯(lián)連接調波電阻3、調波電感4和分壓器5，分壓器5的輸出端連接測試接口 13，在分壓器5的接地端與沖擊發(fā)生器本體1連接的線路上套設有電流測量線圈6，構成一 測試回路。分壓器5和電流測量線圈6的輸出端都與示波器7的輸入端串聯(lián)，示波器7的 輸出端通過網(wǎng)絡與測控系統(tǒng)2連接，由測控系統(tǒng)2對測試數(shù)據(jù)進行存儲和顯示。被測試品 8并聯(lián)連接分壓器5，并與分壓器5共地。電流測量線圈6設置在被測試品8和分壓器5的 共地端，可確保設備安全。 上述實施例中，沖擊發(fā)生器本體1采用2400kV/360kJ、12級Marx發(fā)生器(馬克思 發(fā)生器)，能產(chǎn)生沖擊電流及沖擊電壓。進行避雷器整只殘壓試驗時，被測試品8為殘壓最 高為600kV的整只避雷器；進行電流分布特性試驗時，被測試品8為額定電壓100kV以上、 最多12柱并聯(lián)的電阻片構成的閥片柱。電流測量線圈6采用羅氏線圈，測控系統(tǒng)2為現(xiàn)有 技術中的沖擊電壓發(fā)生器測控系統(tǒng)。因此，本實用新型可用作220kV以下電壓等級的避雷 器進行整只雷電沖擊電流試驗裝置、操作沖擊電流試驗裝置或沖擊電壓發(fā)生器。 上述實施例中，沖擊發(fā)生器本體1內(nèi)的電容與調波電阻3、調波電感4組成調波組 件，可通過調整沖擊發(fā)生器本體1內(nèi)的電容值，也就是電容的串聯(lián)級數(shù)，以及調整調波電阻3和調波電感4的值，使得沖擊發(fā)生器本體1可以產(chǎn)生電流波形為8/20 i！ s(電流波形的波 頭時間為8us，波尾時間為20us)、最大幅值為20kA的雷電沖擊電流波形，用于整只避雷器 的雷電沖擊電流試驗；沖擊發(fā)生器本體1也可以產(chǎn)生波形為30/80 i！ s、最大幅值為5kA的 操作沖擊電流波形，用于進行避雷器的操作沖擊電流試驗。 上述實施例中，分壓器5可以采用電阻分壓器或者弱阻尼電容分壓器。當進行雷 電沖擊電流試驗時，沖擊發(fā)生器本體1產(chǎn)生沖擊電流波形為8/20 ii s的雷電沖擊電流，為了 達到高精度的試驗要求，分壓器5采用電阻分壓器；當進行操作沖擊電流試驗時，沖擊發(fā)生 器本體1產(chǎn)生電流波形為30/80 ii s的操作沖擊電流，分壓器5采用弱阻尼電容分壓器，或 者根據(jù)其它試驗需要沖擊發(fā)生器本體1產(chǎn)生沖擊電壓時，分壓器5也采用弱阻尼電容分壓 器。 本實用新型在使用時，被測試品8和沖擊發(fā)生器本體1能實現(xiàn)避雷器的電流分布 特性試驗和避雷器整只殘壓試驗的一體化功能。其工作過程如下 1)在進行避雷器的電流分布特性試驗時，分壓器5不工作，被測試品8為額定電壓 100kV以上、最多由12柱并聯(lián)的電阻片構成的閥片柱，并且采用對稱分布。其中，每柱電阻 片回路上套一個電流測量線圈6。由沖擊發(fā)生器本體1、調波電阻3和調波電感4、被測試 品8共同組成RLC放電回路，由測控系統(tǒng)2控制沖擊發(fā)生器本體1進行充、放電，產(chǎn)生標準 要求的沖擊電流波形，電流波形經(jīng)電流測量線圈6取得電流信號，利用示波器7對電流信號 進行采集和記錄，然后通過網(wǎng)線連接測控系統(tǒng)2，將數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)綔y控系統(tǒng)2中，進行存 儲和處理。 2)在進行避雷器整只殘壓試驗時，被測試品8為最高殘壓為600kV的整只避雷器 或者避雷器單元節(jié)。與均流特性試驗相同，由測控系統(tǒng)2控制沖擊發(fā)生器本體1產(chǎn)生沖擊 電壓波形，對被測試品8進行殘壓測試，利用電流測量線圈6取得電流信號，利用分壓器5 取得殘壓信號，電流信號和殘壓信號通過示波器7進行采集和記錄，然后通過網(wǎng)線將數(shù)據(jù) 文件傳輸?shù)綔y控系統(tǒng)2進行存儲和處理。 上述各實施例僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，在本技術領域內(nèi)，凡是基于本實 用新型技術方案上的變化和改進，不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
權利要求一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在于它包括一沖擊發(fā)生器本體，所述沖擊發(fā)生器本體具有一個控制端和兩個測試接口，所述控制端連接一測控系統(tǒng)，二所述測試接口中的一個測試接口依序串聯(lián)連接一調波電阻、一調波電感和一分壓器，所述分壓器的接地端套設一電流測量線圈后再連接所述沖擊發(fā)生器本體的另一測試接口，所述分壓器和電流測量線圈的輸出端都與一示波器的輸入端串聯(lián)，所述示波器的輸出端通過網(wǎng)絡與所述測控系統(tǒng)連接；被測試品與所述分壓器并聯(lián)連接。
2. 如權利要求1所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在 于所述沖擊發(fā)生器本體采用2400kV/360kJ、12級馬克思發(fā)生器。
3. 如權利要求1所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在 于所述沖擊發(fā)生器本體產(chǎn)生的沖擊波形為8/20 i！ s的雷電沖擊電流時，所述分壓器采用 電阻分壓器。
4. 如權利要求2所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在 于所述沖擊發(fā)生器本體產(chǎn)生的沖擊波形為8/20 i！ s的雷電沖擊電流時，所述分壓器采用 電阻分壓器。
5. 如權利要求1或2或3或4所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝 置，其特征在于所述沖擊發(fā)生器本體產(chǎn)生的電流波形為30/80 ii s的操作沖擊電流及沖擊 電壓時，所述分壓器采用弱阻尼電容分壓器。
6. 如權利要求1或2或3或4所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝 置，其特征在于所述電流測量線圈采用羅氏線圈。
7. 如權利要求5所述的一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在于所述電流測量線圈采用羅氏線圈。
專利摘要本實用新型涉及一種避雷器整只殘壓和電流分布特性的測試裝置，其特征在于它包括一沖擊發(fā)生器本體，沖擊發(fā)生器本體具有一個控制端和兩個測試接口，控制端連接一測控系統(tǒng)，二測試接口中的一個測試接口依序串聯(lián)連接一調波電阻、一調波電感和一分壓器，分壓器的接地端套設一電流測量線圈后再連接沖擊發(fā)生器本體的另一測試接口，分壓器和電流測量線圈的輸出端都與一示波器的輸入端串聯(lián)，示波器的輸出端通過網(wǎng)絡與測控系統(tǒng)連接；被測試品與分壓器并聯(lián)連接。本實用新型由于采用的沖擊發(fā)生器本體為2400kV/360kJ、12級Marx(馬克思)發(fā)生器和RLC放電回路，實現(xiàn)了整只避雷器殘壓試驗和電流分布特性試驗的一體化功能。本實用新型可廣泛應用于電力系統(tǒng)中各類避雷器測試中。
文檔編號G01R1/28GK201522532SQ20092017323
公開日2010年7月7日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權日2009年8月24日
發(fā)明者呂雪斌, 張翠霞, 時衛(wèi)東, 林毅, 殷禹, 陳立棟 申請人:中國電力科學研究院