一种便携干式电容分压器的制作方法

本发明属于高压脉冲功率电子装备领域，尤其涉及一种便携干式电容分压器，特别适用于小于100kv脉冲高压的测量。

背景技术：

随着高压脉冲功率电子技术不断发展已广泛应用于医用加速器、工业加速器、雷达发射机、同步辐射光源、高能物理研究、生命科学研究、生物制药、人工核反应技术以及安检、探伤等高压脉冲功率电子设备上。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于高压脉冲功率电子装备的脉冲电压较高，需要针对脉冲高压进行在线监测，通常用电容分压器对脉冲高压进行在线监测，当脉冲高压达到100kv以上时为减小电容分压器的体积需要用油浸式或绝缘气体密封式电容分压器进行脉冲高压的测量。由于油浸式或绝缘气体密封式电容分压器在设计时需要有一个密封的外壳进行密封设计，当脉冲高压小于100kv时，使用油浸式或绝缘气体密封式电容分压器进行测量，会造成电容分压器所占整体装备体积和重量的比例较大，生产成本较高，不方便快速安装和携带，且影响整体高压脉冲功率电子装备小型化设计。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积轻小、便于携带、安装快捷且分压比可以灵活调节以适应脉冲高压在小于100kv时测量的需求的便携干式电容分压器。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种便携干式电容分压器，具有：

屏蔽外筒，其上设有感应孔和bnc接口；

高压极棒，设置在所述屏蔽外筒内，所述屏蔽外筒与高压极棒之间填充有环氧树脂筒；

感应环，设置在所述屏蔽外筒外部；

绝缘条，设置在所述感应环与屏蔽外筒之间；

补偿电容，两端分别接到感应环与屏蔽外筒；

匹配电阻，两端分别接到感应环与bnc接口。

所述高压极棒采用紫铜棒加工成形，设置在屏蔽外筒的中心位置，高压极棒一端设有均压环结构，另一设有半球形结构；高压极棒的均压环以下的棒体灌注在环氧树脂筒的中心位置。

所述屏蔽外筒为圆筒式结构，表面设有感应孔和bnc接口。

所述高压极棒和屏蔽外筒利用灌注模具中心对齐定位后，通过真空灌注工艺在高压极棒和屏蔽外筒之间灌注环氧树脂；环氧树脂筒的对应高压极棒的均压环到屏蔽外筒之间的部分的表面上设有爬电槽。

所述的感应环安装在与屏蔽外筒上感应孔对应的位置，通过调感应环的位置达到微调分压比的效果。

通过调整补偿电容的大小达到调节分压比的效果。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，不但解决了用油浸式和或绝缘气体密封式电容分压器体积庞大、笨重、结构复杂、生产装配困难、使用不方便等问题，还能够降低生产成本、提高生产效率。为高压脉冲功率电子装备小型化设计创造了必要的条件。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的便携干式电容分压器的剖视图；

图2为图1的便携干式电容分压器的电路原理图；

图3为图1的便携干式电容分压器的高压电极棒的结构示意图；

图4为图1的便携干式电容分压器的屏蔽外筒的结构示意图；

图5为图1的便携干式电容分压器的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、高压电极棒，2、环氧树脂筒，3、屏蔽外筒，4、感应环，5、bnc接口，6、绝缘条，7、补偿电容，8、匹配电阻。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-5，一种便携干式电容分压器，具有：

屏蔽外筒，其上设有感应孔和bnc接口；

高压极棒，设置在屏蔽外筒内，屏蔽外筒与高压极棒之间填充有环氧树脂筒；高压电极棒为圆柱形结构，其一端设有均压环，另一端设有半球形结构，均压环以下的棒体灌封在环氧树脂的中心位置。

感应环，设置在屏蔽外筒外部；

绝缘条，设置在感应环与屏蔽外筒之间，保证感应环与屏蔽外筒之间绝缘隔离；

补偿电容，两端分别接到感应环与屏蔽外筒；补偿电容为低温漂电容，接在感应环与屏蔽外筒上，通过调整补偿电容的大小来调节分压器的分压比。

匹配电阻，两端分别接到感应环与bnc接口。

分压电路原理图为高压电极棒与感应环之间的感应电容为c1；感应环与屏蔽外筒之间的感应电容为c2，外接补偿电容为c3，接在感应环与屏蔽外筒之间；匹配电阻为r1，接在感应环与bnc接头的芯之间。

高压极棒采用紫铜棒加工成形，设置在屏蔽外筒的中心位置，高压极棒一端设有均压环结构，保证高压输入端不会与空气产生电离现象，另一设有半球形结构，保证高压极棒表面电场更加均匀；高压极棒的均压环以下的棒体灌注在环氧树脂筒的中心位置。

屏蔽外筒为圆筒式结构，防止电场相互干扰使内部电场更加均匀，用紫铜材料加工拼焊成形，表面设有感应孔和bnc接口。

高压极棒和屏蔽外筒利用灌注模具中心对齐定位后，通过真空灌注工艺在高压极棒和屏蔽外筒之间灌注环氧树脂；环氧树脂筒的对应高压极棒的均压环到屏蔽外筒之间的部分的表面上设有爬电槽。为了提高抗电强度，在高压电极棒的均压环到屏蔽外筒之间的环氧树脂表面设有爬电槽。

感应环安装在与屏蔽外筒上感应孔对应的位置，通过调感应环的位置达到微调分压比的效果。感应环采用紫铜材料加工成形。

通过调整补偿电容的大小达到调节分压比的效果。

该分压器主要用于脉冲高压小于100kv的测量，采用干式结构，用环氧树脂混合物灌注成形，且环氧树脂表面设有爬电槽，不需要外壳进行密封，体积较小，方便携带，性能稳定、生产加工成本低、安装快速，为高压脉冲功率电子装备小型化设计提供了必要的条件。

1、其分压比可以灵活调节以适应100kv以下不同脉冲电压的测量；2、分压器内部采用环氧树脂真空灌注工艺，省掉了传统像浸油式或绝缘气体密封式分压器的外壳密封设计使分压器的应用环境更加广泛(如可应用到航空航天领域)，生产成本更低、性能稳定可靠；3、由于此分压器的结构简单，体积更加轻小，安装或携带更加便利，为高压脉冲功率电子装备小型化设计提供了必要的条件。

采用上述的方案后，不但解决了用油浸式和或绝缘气体密封式电容分压器体积庞大、笨重、结构复杂、生产装配困难、使用不方便等问题，还能够降低生产成本、提高生产效率。为高压脉冲功率电子装备小型化设计创造了必要的条件。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种便携干式电容分压器，具有：屏蔽外筒，其上设有感应孔和BNC接口；高压极棒，设置在屏蔽外筒内，屏蔽外筒与高压极棒之间填充有环氧树脂筒；感应环，设置在屏蔽外筒外部；绝缘条，设置在感应环与屏蔽外筒之间；补偿电容，两端分别接到感应环与屏蔽外筒；匹配电阻，两端分别接到感应环与BNC接口，结构简单、体积轻小、便于携带、安装快捷且分压比可以灵活调节以适应脉冲高压在小于100kV时测量的需求。

技术研发人员：李怀田;朱作敏;刘林;宫龙;张腾;程辉
受保护的技术使用者：芜湖国睿兆伏电子有限公司
技术研发日：2016.12.23
技术公布日：2017.08.18