一种可切换输出电压的冲击高压产生装置的制作方法

本实用新型涉及电缆检测技术领域，特别是涉及一种可切换输出电压的冲击高压产生装置。

背景技术：

在电缆故障检测过程中，需要给故障电缆提供一个直流冲击高压，输出电压0-32kv，间隔3-10秒，高压持续时间0.1ms-10ms。一般是由一个高压源给高压电容充电，当电容上的电压充的足够高时，通过球隙(简易的高压开关)把冲击高压加到故障电缆上。冲击高压的冲击能量一定要大，一般高压电缆需要35kv/4uf电容，低压电缆需要17.5kv/16uf电容。

目前，冲击高压产生装置主要有三种：一种是由高压源、高压电容、球隙、硅堆、水电阻等各部件在现场接线连接，俗称“散件”，属于低端产品；第二种是把上述部件集成在一起，俗称“高压一体机”，内置电容是固定值，比如35kv/4uf，属于中端产品；第三种也是高压一体机，但是内置“多路高压开关”，内置电容可以切换，比如35kv/4uf或17.5kv/16uf，可以输出不同的冲击高压，以同时适应高压电缆和低压电缆对冲击能量的要求，属高端产品。

“散件”的缺点很明显，接线麻烦，容易接错线，不安全。中端产品的“高压一体机”优点是接线简单，重量适中，在30kg左右，使用方便，缺点是电容固定，不能同时适用高压电缆故障和低压电缆故障。高端产品的“高压一体机”优点是接线简单，操作也简单，能同时适用高压电缆故障和低压电缆故障，缺点是因为有了“多路高压开关”，重量和体积太大，重量一般都有100kg以上，高度通常达到1.2米，现场搬动很不方便，另外就是造价太高，比中端产品的“高压一体机”高了5-10倍。用户难以接受。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种可切换输出电压的冲击高压产生装置，能够在不增加重量和高度的前提下，输出不同的冲击高压。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种可切换输出电压的冲击高压产生装置，包括高压源、第一高压电容、第二高压电容、球隙，第一高压插座、第二高压插座、第三高压插座、第四高压插座以及两根连接线，所述高压源的第一端通过第一高压插座与球隙的第一端连接，所述球隙的第二端作为高压输出端，所述第一高压电容的第一端连接第二高压插座，所述第一高压电容的第二端以及第二高压电容的第一端连接，且同时与第三高压插座连接，所述高压源的第二端通过第四高压插座与第二高压电容的第二端连接，每一所述连接线的两头均连接有高压插头；其中，当仅所述第一高压插座和第二高压插座与一根连接线的两个高压插头分别插接时，所述第一高压电容和第二高压电容串联，所述高压源为串联后的第一高压电容和第二高压电容充电，充电后的第一电压通过高压输出端输出；当所述第一高压插座和第三高压插座与一根连接线的两个高压插头分别插接、所述第二高压插座和第四高压插座与另一根连接线的两个高压插头分别插接时，所述第一高压电容和第二高压电容并联。所述高压源为并联后的第一高压电容和第二高压电容充电，充电后的第二电压通过高压输出端输出。

优选的，所述冲击高压产生装置还包括机壳，所述高压源、第一高压电容、第二高压电容、球隙设在机壳内，所述第一高压插座、第二高压插座、第三高压插座、第四高压插座的插接口露出在机壳表面。

优选的，所述第一高压插座、第二高压插座、第三高压插座、第四高压插座的结构相同，均包括插座外壳和接头座，所述插座外壳为柱形且为两端开口的中空结构，所述接头座埋设于插座外壳内，用于连接电源线，所述插座外壳的顶端开口为插接口，所述机壳开设有与插座外壳的外廓形状相适配的圆孔，所述插座外壳的顶端露出圆孔，所述连接线的高压插头包括插头外壳、接头螺母和香蕉接头，所述插头外壳为柱形且为两端开口的中空结构，所述插头外壳的外廓形状与插座外壳的内廓形状相适配，所述接头螺母旋接于插头外壳的底端开口内，所述香蕉接头旋接并伸出于接头螺母外，并至少部分露出插头外壳，所述香蕉接头用于与接头座插接，所述连接线从插头外壳的顶端开口插入并与接头螺母电性连接。

优选的，所述插座外壳的顶端开口旋接有压盖，所述压盖从机壳外侧将插座外壳固定，所述压盖设有过线孔。

优选的，所述压盖侧面设有辅助孔。

优选的，所述插座外壳设有用于密封顶端开口的防水塞。

优选的，所述防水塞通过硅胶带与插座外壳绑定。

优选的，所述硅胶带的一端设有套孔，用于套在插座外壳的顶端，并通过所述压盖压紧，所述硅胶带的另一端开设有螺孔，所述防水塞和螺孔通过螺母固定连接。

优选的，所述接头座与电源线连接后，所述插座外壳的底端开口采用环氧胶灌封。

优选的，所述插座外壳的底端开口旋接有螺纹盖，所述螺纹盖设有过线孔。

区别于现有技术的情况，本实用新型的有益效果是：

1.由于省掉了多路高压开关，重量可以保持在30kg左右，重量适中，便于现场搬运。

2.用插拔连接线的方式，实现电容切换，操作方便。

3.高压插头和高压插座绝缘电压足够，安全可靠。

4.高压插座有防水设计，保证寿命和安全。

5.相对于中端产品成本几乎没有增加，比高端产品便宜很多。

附图说明

图1是本实用新型实施例的可切换输出电压的冲击高压产生装置的电路原理示意图。

图2是冲击高压产生装置输出第一电压时的接线示意图。

图3是冲击高压产生装置输出第二电压时的接线示意图。

图4是冲击高压产生装置的第一高压插座的结构示意图。

图5是冲击高压产生装置的第一高压插座的分解结构示意图

图6是冲击高压产生装置的高压插头的结构示意图。

图7是冲击高压产生装置的高压插头的分解结构示意图。

图8是冲击高压产生装置的高压插头与第一高压插座插接后的结构示意图。

图9是冲击高压产生装置的机壳的部分剖视示意图。

图10是冲击高压产生装置的硅胶带的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，本实用新型实施例的可切换输出电压的冲击高压产生装置包括高压源u、第一高压电容c1、第二高压电容c2、球隙q，第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4以及两根连接线(图未示)。连接线需要选用满足高压需求的电源线。

高压源u的第一端通过第一高压插座d1与球隙q的第一端连接，球隙q的第二端作为高压输出端，第一高压电容c1的第一端连接第二高压插座d2，第一高压电容c1的第二端以及第二高压电容c2的第一端连接，且同时与第三高压插座d3连接，高压源u的第二端通过第四高压插座d4与第二高压电容c2的第二端连接，每一连接线的两头均连接有高压插头。

其中，当仅第一高压插座d1和第二高压插座d2与一根连接线的两个高压插头分别插接时，第一高压电容c1和第二高压电容c2串联，高压源u为串联后的第一高压电容c1和第二高压电容c2充电，充电后的第一电压通过高压输出端输出；当第一高压插座d1和第三高压插座d3与一根连接线的两个高压插头分别插接、第二高压插座d2和第四高压插座d4与另一根连接线的两个高压插头分别插接时，第一高压电容c1和第二高压电容c2并联。高压源u为并联后的第一高压电容c1和第二高压电容c2充电，充电后的第二电压通过高压输出端输出。

具体而言，在没有连接任何连接线时，高压源u的第一端、第一高压插座d1、球隙q的第一端形成通路；第二高压插座d2、第一高压电容c1的第一端形成通路；第一高压电容c1的第二端、第二高压电容c2的第一端、第三高压插座d3形成通路；高压源u的第二端、第四高压插座d4、第二高压电容c2的第二端形成通路，第二高压电容c2的第二端也作为地端。

当仅第一高压插座d1和第二高压插座d2与一根连接线的两个高压插头分别插接时，高压源u的第一端、第一高压插座d1、第二高压插座d2、第一高压电容c1、第二高压电容c2、高压源u的第二端依次连接形成回路，第一高压电容c1和第二高压电容c2为串联连接，第一高压电容c1和第二高压电容c2充电后形成的第一电压通过球隙q的第二端输出。

当第一高压插座d1和第三高压插座d3与一根连接线的两个高压插头分别插接、第二高压插座d2和第四高压插座d4与另一根连接线的两个高压插头分别插接时，高压源u的第一端、第一高压插座d1、第三高压插座d3、第一高压电容c1、第二高压插座d2、第四高压插座d4、高压源u的第二端依次连接形成回路，同时，高压源u的第一端、第一高压插座d1、第三高压插座d3、第二高压电容c2、第四高压插座d4、高压源u的第二端依次连接形成回路，第一高压电容c1和第二高压电容c2为并联连接，第一高压电容c1和第二高压电容c2充电后形成的第二电压通过球隙q的第二端输出。

假设第一高压电容c1和第二高压电容c2的电容参数均为17.5kv/8uf，那么串联的第一高压电容c1和第二高压电容c2的电容参数为35kv/4uf，充电后的第一电压的电压为35kv，并联的第一高压电容c1和第二高压电容c2的电容参数为17.5kv/16uf，充电后的第二电压的电压为17.5kv，因此，可以通过不同的接线方式实现输出不同的冲击高压。

在本实施例中，冲击高压产生装置还包括机壳(图未示)，高压源u、第一高压电容c1、第二高压电容c2、球隙q设在机壳内，第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4的插接口露出在机壳表面。假设第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4的插接口在机壳表面如图2和图3所示布置，那么在需要输出第一电压时，按照图2所示将第一高压插座d1和第二高压插座d2通过一根连接线连接，第三高压插座d3和第四高压插座d4无需连接；对应的，在需要输出第二电压时，按照图3所示将第一高压插座d1和第三高压插座d3通过一根连接线连接，第二高压插座d2和第四高压插座d4通过一根连接线连接。

第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4与高压插头在连接时需要保证连接良好，如图4至图8所示，在本实施例中，第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4的结构相同，均包括插座外壳11和接头座12，插座外壳11为柱形且为两端开口的中空结构，接头座12埋设于插座外壳11内，用于连接电源线，插座外壳11的顶端开口为插接口，机壳开设有与插座外壳的外廓形状相适配的圆孔，插座外壳11的顶端露出圆孔。连接线30的高压插头包括插头外壳21、接头螺母22和香蕉接头23，插头外壳21为柱形且为两端开口的中空结构，插头外壳21的外廓形状与插座外壳11的内廓形状相适配，接头螺母22旋接于插头外壳21的底端开口内，香蕉接头23旋接并伸出于接头螺母22外，并至少部分露出插头外壳21，香蕉接头23用于与接头座12插接，连接线30从插头外壳21的顶端开口插入并与接头螺母22电性连接。

第一高压插座d1、第二高压插座d2、第三高压插座d3、第四高压插座d4的接头座12按照图1的电路所示，与对应的电路节点电性连接，所连接的电源线从插座外壳11的底端插入，和接头座12底端电性连接。接头座12与电源线连接后，插座外壳11的底端开口可以采用环氧胶灌封，实现绝缘隔离的目的。为了起到固定电源线和美观的作用，插座外壳11的底端开口还可以旋接有螺纹盖14，螺纹盖14设有过线孔，电源线可以从螺纹盖穿过。

结合参阅图9，进一步的，插座外壳11的顶端开口旋接有压盖13，压盖13从机壳1外侧将插座外壳11固定，压盖13设有过线孔。香蕉接头23可以从过线孔穿过，与接头座12电性连接。为了方便压盖13连接牢固，压盖13侧面设有辅助孔131，在旋接压盖13时，可以将金属棒插入辅助孔131，将压盖13旋紧，防止松动。由于插座外壳11从机壳1外侧固定，在需要拆卸和维护时，卸下压盖13，高压插座就可以从机壳1内部和机壳1分离，使得机壳1很容易取下，利于维修。

结合参阅图9，为了实现防水和防尘，插座外壳11设有用于密封顶端开口的防水塞15。在不使用本装置时，可以塞上防水塞15。防水塞15通过硅胶带16与插座外壳11绑定，这样防水塞15不易丢失。参阅图10，在一些实际应用中，硅胶带16的一端设有套孔161，用于套在插座外壳11的顶端，并通过压盖13压紧，硅胶带16的另一端开设有螺孔162，防水塞15和螺孔162通过螺母固定连接。

通过上述方式，本实用新型实施例的可切换输出电压的冲击高压产生装置由于采用高压插座和高压插头来代替现有产品的高压开关，重量可以降低到30kg左右，高度可以降低到0.6米左右，从而能够在不增加重量和高度的前提下，输出不同的冲击高压。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。