[实用新型]一种同轴结构的10kV方波电压发生器

权利要求书

1.一种同轴结构的10kV方波电压发生器，其特征在于，所述电压发生器包括高压直流电源，以及设置在一个金属屏蔽盒内的储能电容、气体火花开关、储气罐和电容分压器；所述高压直流电源与储能电容连接，所述气体火花开关与被测分压器连接；所述气体火花开关与储能电容连接；

所述气体火花开关的轴线与所述储能电容的轴线均设置在金属屏蔽盒的同一位置上；

所述高压直流电源向储能电容充电，当充电电压上升至气体火花开关的击穿电压时，气体火花开关击穿向被测分压器输出上升沿式的方波电压；

所述电容分压器，用于测量所述方波电压。

2.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述金属屏蔽盒的外侧设有充电引线端子；所述储能电容一端的一条支路与所述气体火花开关连接，另一条支路通过所述充电引线端子与高压直流电源连接；所述储能电容另一端与接地开关连接。

3.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述储能电容与所述气体火花开关之间设有匹配电阻，用于匹配气体火花开关击穿时在电极上产生的折射电压和反射电压，从而降低所述电压发生器输出方波电压的过冲；

所述储能电容与所述高压直流电源之间设有直流充电电阻，用于高压直流电源开始充电的瞬间保护储能电容。

4.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述储能电容包括四个并联的聚丙烯膜电容器，所述聚丙烯膜电容器依次连接后组成环形架构；每个聚丙烯膜电容器的电容量均为1μF。

5.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述气体火花开关的放电间隙为球电极间隙；通过调节气体火花开关上的调距旋钮改变所述球电极间隙的间隙距离。

6.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述气体火花开关内充有2.5-4个大气压的氮气；所述储气罐中存有4.5个大气压的氮气；

气压传感器检测气体火花开关内的气压，当所述气压小于预设值时，调整所述气体火花开关与储气罐之间的稳压阀的开度，储气罐向气体火花开关充气。

7.如权利要求5或6所述的电压发生器，其特征在于，通过调整气体火花开关内球电极间隙的间隙距离和气压的大小，改变气体火花开关的击穿电压，从而调整气体火花开关击穿后向被测分压器输出的方波电压幅值和脉宽。

8.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述电容分压器设置在所述气体火花开关的正上方，包括设置在圆盘上的按照鼠笼结构并联连接的贴片电容；

所述电容分压器的高压臂电容为所述圆盘与气体火花开关中金属连接柱之间的感应电容，低压臂电容为所述贴片电容；

所述电容分压器中高压臂电压和低压臂电压的分压比为1000：1。

9.如权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述电容分压器的输出端与数字示波器连接，用于测量所述电压发生器的输出波形。