一種高電壓同軸式分壓器低壓臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于高壓快脈沖電壓下的分壓器低壓臂，與分壓器高壓臂同軸連接配合構(gòu)成測試高壓脈沖電壓的標(biāo)準(zhǔn)化測試部件，尤其是300kV、100MHz以上的高壓快脈沖電壓。
【背景技術(shù)】
[0002]通常測試高壓快脈沖電壓的分壓器低壓臂是由連接部件(與高壓臂電阻連接)、密封圈(封油)、電阻焊盤和數(shù)十個電阻并聯(lián)、中間引線、金屬外殼和電纜座構(gòu)成。當(dāng)高壓脈沖電壓由高壓臂電阻饋入，經(jīng)低壓臂接地端(金屬外殼)，構(gòu)成回路。并在回路上的低壓臂產(chǎn)生上千伏的快脈沖電壓，并在示波器上進行記錄。但是，這樣的構(gòu)成方式存在以下幾個方面的技術(shù)問題:
I)抗干擾問題:由于在高壓環(huán)境下往往會有一路或幾十路高壓放電單元(幾百千伏)對地放電，會形成較強空間干擾，即高頻雜散電磁波。而使系統(tǒng)在時間上不可控或時間序列上出現(xiàn)交錯現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)工作不正常。
[0003]2)焊接和功率問題:由于通常采用在電阻焊盤上焊接數(shù)十個電阻構(gòu)成大功率的電阻單元，來滿足功率要求。但電阻數(shù)量大、外形尺寸、功率大小以及電阻焊接位置的限制，在焊接時可能會出現(xiàn)虛焊和漏焊，在上千伏的高壓快脈沖電壓的長期沖擊下，會逐漸出現(xiàn)電阻損壞的現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓幅度不準(zhǔn)或波形失真。
[0004]3)分布參數(shù)問題:在電阻焊盤上焊接數(shù)十個電阻焊接完成后的電阻單元，分立電阻就與金屬外殼就構(gòu)成固定結(jié)構(gòu)，而構(gòu)成的分布參數(shù)也就固定下來。但數(shù)十個電阻焊接時不能保證電阻引線長短、疏密程度、位置高低均都不相同再加上電阻外形個體差異，以及焊接的中間引線帶來的電感影響，導(dǎo)致每次焊接后的電阻單元與金屬外殼構(gòu)成的分布參數(shù)也不相同，從而導(dǎo)致測量波形在頻響上的差異，得出失真的結(jié)果。
[0005]4)標(biāo)準(zhǔn)化問題:由于分布參數(shù)的差異導(dǎo)致分壓器低壓臂對同一個高壓快脈沖電壓測量時的結(jié)果有差異，且不具有互換性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服通常的分壓器低壓臂所存在的四個技術(shù)難題，本發(fā)明提供高電壓標(biāo)準(zhǔn)化同軸式分壓器低壓臂，該分壓器低壓臂不僅解決了焊接和功率上問題，也很好地解決了分布參數(shù)不相同、抗干擾和分壓器低壓臂標(biāo)準(zhǔn)化的問題。
[0007]
本發(fā)明的目的是如何解決和克服分離組合式分壓器低壓臂的缺陷和不足，來滿足在幾百千伏下高壓脈沖電壓測試問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明個如下技術(shù)方案:
一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，包括金屬外殼、固體電阻、絕緣玻璃板、T形連接導(dǎo)體和電纜座， 所述固定電阻對稱的兩個端面上的端面位置分別設(shè)置電阻端帽，固體電阻內(nèi)沿著軸心線設(shè)置有連接導(dǎo)體，連接導(dǎo)體的一端與電纜座芯連接，該電阻端帽連接電纜座芯外殼，固體電阻內(nèi)的另一端設(shè)置有一個帶沉孔的臺階，臺階內(nèi)設(shè)置有金屬彈簧，所述連接導(dǎo)體插入彈簧中，與另一端電阻端帽連接，
所述絕緣玻璃板的中心位置設(shè)置有通孔，T形連接導(dǎo)體的豎直端穿過通孔且豎直端表面設(shè)置有螺紋，通過螺母使得T形連接導(dǎo)體與絕緣玻璃板固定連接為一體，
所述T形連接導(dǎo)體橫端中心設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔與固體電阻帶沉孔臺階一端的電阻端帽連接為一體，
所述金屬外殼套在固體電阻上，且金屬外殼的一端與絕緣玻璃板接觸，金屬外殼與固定電阻、絕緣玻璃板之間形成密封空間，
所述金屬外殼、固體電阻為同軸結(jié)構(gòu)，且金屬外殼為一體成型結(jié)構(gòu)。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述固體電阻采用高鋁瓷做基體制成，所述固體電阻功率不小于1500W，頻響不小于10MHz，阻值不大于0.12 Ω。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述固體電阻的電阻端帽與電阻基體之間采用鍍金面等靜壓硬連接。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述電阻端帽與電阻基體之間接觸面電阻無限接近零
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:在徹底解決了分壓器低壓臂所存在的技術(shù)問題的情況下，實現(xiàn)分壓器低壓臂的標(biāo)準(zhǔn)化，可以適用于與之連接尺寸匹配的任何分壓器高壓臂，即使更換分壓器低壓臂也保證其帶寬和分布參數(shù)的相同，而且結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1是金屬外殼，2是T形連接導(dǎo)體，3是電纜座，4是固體電阻，5是彈簧，6是連接導(dǎo)體，7是螺母，8是絕緣玻璃板。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明采用設(shè)計全新的同軸式屏蔽金屬外殼，采用一次成型模具形成一體結(jié)構(gòu)，以較少縫隙來杜絕空間電磁波的影響，以同軸方式來解決在其傳輸方面波阻抗的匹配問題。
[0014]本發(fā)明中研制和制作適合在高電壓(300kV)、大功率(大于1500W)、高頻響(大于10MHz)、低阻值(0.12 Ω )的固體電阻，采用高鋁瓷做基體等靜壓成型高溫鍍膜和鍍膜厚度均勻控制工藝，提高了具有較高的焦耳熱自吸收能力、較高的單位長度耐壓能力以及抗沖擊能力?？紤]到固體電阻與其他部件連接，采取有二:一是在電阻端帽和電阻基體連接采用鍍金面等靜壓硬連接，使其接觸面電阻接近零，避免由于接觸電阻而導(dǎo)致局部發(fā)熱阻值變化和損壞電阻。二是結(jié)合與外部部件連接方式設(shè)計固體電阻端帽。最后將獨立的、大功率的固體電阻，安裝在同軸式金屬外殼內(nèi)，解決了虛焊、漏焊、功率和在高壓脈沖作用下焦耳熱的散熱和抗沖擊的問題；電阻連接方式設(shè)計解決了電阻與電纜座之間分布參數(shù)對其信號傳輸?shù)挠绊?。在電阻端帽?nèi)部端面設(shè)計一個圓柱型帶沉孔臺階，將其一帶小彈簧金屬導(dǎo)體插入其沉孔中形成連接，金屬導(dǎo)體另一端以內(nèi)螺紋方式連接在電纜座的芯線端，構(gòu)成電阻與電纜座的連接。此設(shè)計有三個優(yōu)點:一是解決了電阻內(nèi)體中的引線帶來的電感影響；二是由于固體電阻外形尺寸固定，并與同軸式金屬外殼的安裝位置也固定，安裝完成后所形成的分布參數(shù)也就相對固定下來，所以同時也解決了固體電阻外部與金屬外殼(高壓地)之間的分布參數(shù)影響，三是由于分布參數(shù)的影響較小，從而提高了分壓器低壓臂的高頻特性，確保了高壓快脈沖測量的真實性。
[0015]由于徹底解決了分壓器低壓臂所存在的分布參數(shù)、焦耳熱自吸收能力、較高的單位長度耐壓能力以及抗沖擊能力、屏蔽等一系列問題。才使得由同軸式屏蔽式金屬外殼、固體電阻、連接部件等構(gòu)成了高電壓標(biāo)準(zhǔn)化同軸式分壓器低壓臂。
[0016]具體實施為:第一步，首先將T形連接導(dǎo)體的豎直端穿過絕緣玻璃板中心的通孔，通過T形連接導(dǎo)體豎直端表面的螺紋利用螺母將T形連接導(dǎo)體與絕緣玻璃板緊緊的固定為一體，在固定過程中需要保證T形連接導(dǎo)體與絕緣玻璃板之間的密封良好。
[0017]第二步，將電纜座與固體電阻安裝在同軸式的金屬外殼上，同時把連接導(dǎo)體與電纜座的芯線連接，同時保證連接導(dǎo)體插入固體電阻中的彈簧內(nèi)，使得連接導(dǎo)體與彈簧連接良好，使得電纜座、固體電阻和連接導(dǎo)體構(gòu)成一體。
[0018]第三步，將固體電阻下端的電阻端帽通過螺紋部分旋入T形連接導(dǎo)體上的螺紋孔中，使得絕緣玻璃板與金屬外殼緊密接觸，確保金屬外殼內(nèi)的空間為完全密封空間，完成安裝。
[0019]在本發(fā)明中，固體電阻中的連接導(dǎo)體的下端采用了彈簧連接，為的是在整個低壓臂在安裝使用過程中固體電阻受到擠壓通過彈簧的作用力進行緩沖，避免固體電阻在擠壓過程中爆裂或損壞。
[0020]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項】
1.一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，其特征在于包括金屬外殼、固體電阻、絕緣玻璃板、T形連接導(dǎo)體和電纜座， 所述固定電阻對稱的兩個端面上的端面位置分別設(shè)置電阻端帽，固體電阻內(nèi)沿著軸心線設(shè)置有連接導(dǎo)體，連接導(dǎo)體的一端與電纜座芯連接，該電阻端帽連接電纜座芯外殼，固體電阻內(nèi)的另一端設(shè)置有一個帶沉孔的臺階，臺階內(nèi)設(shè)置有金屬彈簧，所述連接導(dǎo)體插入彈簧中，與另一端電阻端帽連接， 所述絕緣玻璃板的中心位置設(shè)置有通孔，T形連接導(dǎo)體的豎直端穿過通孔且豎直端表面設(shè)置有螺紋，通過螺母使得T形連接導(dǎo)體與絕緣玻璃板固定連接為一體， 所述T形連接導(dǎo)體橫端中心設(shè)置有螺紋孔，螺紋孔與固體電阻帶沉孔臺階一端的電阻端帽連接為一體， 所述金屬外殼套在固體電阻上，且金屬外殼的一端與絕緣玻璃板接觸，金屬外殼與固定電阻、絕緣玻璃板之間形成密封空間， 所述金屬外殼、固定電阻為同軸結(jié)構(gòu)，且金屬外殼為一體成型結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，其特征在于所述固體電阻采用高鋁瓷做基體制成，所述固體電阻功率不小于1500W，頻響不小于100MHz，阻值不大于0.12Ω 03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，其特征在于所述固體電阻的電阻端帽與電阻基體之間采用鍍金面等靜壓硬連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，其特征在于所述電阻端帽與電阻基體之間接觸面電阻無限接近零。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高電壓同軸式分壓器低壓臂，包括金屬外殼、固體電阻、絕緣玻璃板、T形連接導(dǎo)體和電纜座，所述固體電阻對稱的兩個端面上的端面位置分別設(shè)置電阻端帽，固體電阻內(nèi)沿著軸心線設(shè)置有連接導(dǎo)體，連接導(dǎo)體的一端與電纜座芯連接，該電阻帽連接電纜座外殼。固體電阻內(nèi)的另一端設(shè)置有一個帶沉孔的臺階，臺階內(nèi)設(shè)置有金屬彈簧，所述連接導(dǎo)體插入彈簧中，與另一端電阻端帽連接；本發(fā)明在徹底解決了分壓器低壓臂所存在的技術(shù)問題的情況下，實現(xiàn)分壓器低壓臂的標(biāo)準(zhǔn)化，可以適用于與之連接尺寸匹配的任何分壓器高壓臂，即使更換分壓器低壓臂也保證其帶寬和分布參數(shù)的相同，而且結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便。
【IPC分類】G01R15/04
【公開號】CN105116192
【申請?zhí)枴緾N201510618735
【發(fā)明人】馬冰, 李欣, 李勁, 李 遠(yuǎn), 何輝, 王利鳴, 賴青貴, 鄭容峰
【申請人】中國工程物理研究院流體物理研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月25日