[发明专利]新型直流、脉冲分压器

说明书

技术领域

本发明涉及高压测量子领域，尤其是一种新型直流、脉冲分压器。

背景技术

目前市场现存的分压器，可以分为直流和脉冲型两种，直流分压器响应频率小于50Hz(方波)，脉冲分压器响应时间达到纳秒甚至亚纳秒，但是对于现在既要测量直流又需测量脉冲的分压器，市场中还是空白。并且目前的快速响应分压器都直接采用电阻电容串并联来实现，体积大，价格高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型直流、脉冲分压器，以解决目前市场的分压器无法同时满足直流测量和脉冲测量的双重要求的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

新型直流、脉冲分压器，其特征在于：包括有绝缘的筒体，所述筒体内一端固定有金属连接柱，筒体内填充有绝缘介质；所述筒体放置在一个可靠接地的金属底座之上；筒体内另一端固定有高压臂电阻，所述的高压臂电阻与所述的金属连接柱相互连接，所述的高压臂电阻外端套有绝缘套或涂有绝缘漆；所述高压臂电阻位于所述筒体内部分的两端分别套有均压环；所述筒体上安装有二个接线端子，所述高压臂电阻的外端和所述金属连接柱的外端分别连接至二个接线端子上；所述筒体外还设有金属盒，所述金属盒中设有电容，所述电容两端连接的二根导线从金属盒中引出，其中一根连接至与高压臂电阻电连接的接线端子上，另一根导线接地，所述电容两端还引出有导线用于与低压臂电阻并联接线。

所述的新型直流、脉冲分压器，其特征在于：所述高压臂电阻由两个电阻串联，所述每个电阻的一个端面开有螺纹孔，两个电阻之间通过金属螺杆螺合连接而成；其中一个均压环套在所述高压臂电阻与所述金属连接柱的连接处。

所述的新型直流、脉冲分压器，其特征在于：所述均压环结构为两半环结构，所述均压环两半环分别套在高压臂电阻上后，其两个半环之间通过螺栓固定

本发明采用无感电阻材料制成高压臂电阻。其电阻分布电感小，温度系数佳，在直流稳态时，阻值恒定，各电压等级下测量线性度好。在高压臂电阻上下两端各串联一个110kV均压环，低压臂并联补偿电容，利用均压环间分布电容代替传统阻容分压器并联的物理电容。分压器响应速度快，动态性能好。

本发明结构简单，成本较低，易于实现，采用均压环改善分压器高压臂附近电场分布，避免了电晕现象产生。所采用的均压环间电场强度最大处小于分压器筒内填充介质的击穿场强。在金属盒中连接的低压臂电阻并联连接电容，有效的补偿了由于均压环间分布电容对分压器分压比和相角造成的影响。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为本发明电路原理图。

图3为分压器实验电路图。

具体实施方式

如图1所示。新型直流、脉冲分压器，包括有筒体1，所述筒体1内一端固定有金属连接柱2，筒体1另一端固定有高压臂电阻R1，所述的高压臂电阻R1与金属连接柱2相互连接，高压臂电阻R1外端套有绝缘套；所述高压臂电阻R1位于筒体1内部分的两端分别套有均压环3；所述筒体1上安装有二个接线端子4，所述高压臂电阻R1的外端和金属连接柱2的外端分别连接至二个接线端子4上；所述筒体1外还设有金属盒5，所述金属盒5中设有电容C2，所述电容C2两端连接的二根导线从金属盒中引出，其中一根连接至与高压臂电阻电连接的接线端子4上，另一根导线接地，所述电容C2两端还引出有导线用于与低压臂电阻R2并联接线。高压臂电阻R1由两个电阻串联，所述每个电阻的一个端面开有螺纹孔，两个电阻之间通过金属螺杆连接而成；其中一个均压环套在所述高压臂电阻与所述金属连接柱的连接处。

图2是分压器电路原理图，高压臂电阻R₁两端均压环间分布电容等效C₁。此分布电容严重影响分压器动态性能。如果在低压臂电阻R₂两端并联一个集中补偿电容C₂，就可以完全弥补由于均压环分布电容对分压器造成的影响。但是如何测量和计算分布电容C₁是一个相当困难的问题。

本设计采用软件仿真和实验测量相结合的方法：软件仿真，采用ansys10.0对分压器结构进行建模，利用C-Matrix命令计算得到的分布电容C₁≈2.8pF，试验测试，采用的补偿电容C₂＝33nF。经过计算可以知道，分布电容值C₁≤3.3pF，试验结果和软件仿真的结果一致。

试验所用的工具有TekP6015A高压示波器探头，分压比1000∶l，Agilent示波器，自主研制的电阻型分压器。