[发明专利]用于场畸变开关的同步触发脉冲产生装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于场畸变开关的同步触发脉冲产生装置及方法，装置中，封装壳体为半包围结构；同步触发信号产生回路将工频电压信号转化为周期性的方波信号；单片机连接同步触发信号产生回路以读取方波信号的上升沿并基于触发按钮的触发输出高电平持续预定时刻后恢复低电平，晶闸管驱动回路连接单片机以基于上述高电平生成驱动电流信号，隔离线圈连接晶闸管驱动回路以耦合驱动电流信号并发送且导通晶闸管，脉冲变压器连接晶闸管，当晶闸管导通使储能电容上的能量经脉冲变压器原边泄放，在脉冲变压器副边感应出冲击高压施加于场畸变开关第三电极上以导通场畸变开关，二极管并联晶闸管，二极管在晶闸管截流后起到反向续流作用。

技术领域

本发明涉及场畸变开关技术领域，尤其涉及一种用于场畸变开关的同步触发脉冲产生装置及方法。

背景技术

由于制作工艺、运行环境的影响，高压电气设备内部的绝缘隐患对电网的安全稳定运行造成了严重威胁。现场耐压试验作为检测产品绝缘合格的重要手段，其中的工频耐压试验和冲击耐压试验尽管起到了一定的验收作用，但在实际工况中，电力设备在遭受雷电过电压或操作过电压侵袭的同时，也会承受工频交流电压的复合作用，且该叠加相位、幅值都是随机的。根据大量工程经验，电力设备内部的缺陷在通过现场耐压试验后仍可能会在交流叠加冲击工况下发生局部放电甚至击穿。因此，对于电力变压器、电压互感器、GIS、GIL、电力电缆等电气设备及其附件，进行不同幅值、不同相位下交流叠加冲击电压作用下的耐压试验、局部放电试验有助于补充对特定电气设备内部复合电场下的绝缘放电机理的科学认识，同时对于电气设备的绝缘优化和电网的安全可靠运行均具有重要指导意义。

目前研究电力设备在工频叠加冲击复合电压作用下的绝缘放电特性试验中，现有技术仅能通过手动拧动滑动电阻的旋钮来改变其阻值，观察示波器来判断叠加的大致时刻，并不能实现相位的精准叠加；另外，由于是通过按钮来控制触发信号的通断，在过零比较模块产生的触发高电平宽度较大时，存在着触发相位延迟的问题；对于单向比较器，为实现180°-360°相位的叠加，还需要重新接线；整个同步触发装置往往需要供电、信号采集两个输入。另一方面，对于脉冲产生回路，常采用交流半波充电的方式，充电效率较低。综上，目前的实验装置并不能方便、精准地控制电力设备或试验样品承受工频复合冲击电压叠加的时刻，装置集成度低，效率差。因此，十分有必要发明一种能够快捷控制、精准调节、高效率、易于移动的场畸变火花开关的同步触发脉冲产生装置。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于场畸变开关的同步触发脉冲产生装置及方法，能够方便精准地在微秒级别控制触发脉冲电压产生的相位；保证了不会由于干扰信号导致误触发；原边储能电容采用高效率充电方式，能够轻松控制场畸变开关第三电极上触发脉冲电压的大小；并且将供电、信号采集统一为一个输入口，装置整体集成度高，便于移动和携带。本发明可为电力设备绝缘实验技术的改进、深入研究电力设备在工频叠加冲击的复合电场下的绝缘放电机理提供试验手段。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种用于场畸变开关的同步触发脉冲产生装置包括，

封装壳体，其为半包围结构；

晶闸管触发回路，设于所述封装壳体中，所述晶闸管触发回路包括，

同步触发信号产生回路，将工频电压信号转化为周期性的方波信号；

触发按钮，其可按压以触发，

单片机，其连接所述同步触发信号产生回路以读取所述方波信号的上升沿并基于所述触发按钮的触发输出高电平持续预定时刻后恢复低电平，

晶闸管驱动回路，其连接所述单片机以基于上述高电平生成驱动电流信号，