一种用于10kV配电线路的脉冲电流耦合器

一种用于10kv配电线路的脉冲电流耦合器
技术领域
1.本实用新型属于电磁脉冲传导效应测试技术领域，涉及一种10kv配电线路的脉冲电流耦合器。


背景技术：

2.脉冲电流注入(pci)技术是一种开展效应物的高空电磁脉冲传导效应试验方法。通过脉冲功率技术，模拟产生与辐射环境感应电流等效的脉冲电流，并将脉冲源产生的电流通过耦合网络注入到效应物端口。10kv配电线路中的变压器、绝缘子等器件可能遭受高空电磁脉冲的威胁，需要通过脉冲电流注入来进行高空电磁脉冲传导效应试验。对于10kv配电线路进行脉冲电流注入，需要保证耦合器的引入在不会引起线路故障、不会损坏脉冲源的基础上实现高效地脉冲电流注入。
3.现有的耦合网络多采用基于磁芯的感性耦合，因受磁芯饱和特性的影响注入电流幅值受限，且耦合效率较低。因此需要设计一种耦合网络，实现脉冲源输出电流到10kv配电线路的高效率注入，并保护脉冲源不受10kv配电线路高电压的损害。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种10kv配电线路的脉冲电流耦合器，能够实现脉冲源输出电流到10kv配电线路的高效率注入，并保护脉冲源不受10kv配电线路上高电压的损害或干扰。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
6.本实用新型公开了一种10kv配电线路的脉冲电流耦合器，包括并联相连的10kv避雷器阀片组、高压保护电阻和高压耦合电容组；其中，所述高压耦合电容组由两个高压耦合电容串联构成。
7.优选地，所述高压耦合电容组的电容为235nf，由两个电容为470nf的高压耦合电容串联构成。
8.优选地，两个高压耦合电容采用铜质丝杆连接并旋紧。
9.优选地，所述高压保护电阻阻值为1mω。
10.优选地，所述10kv避雷器阀片组采用用于10kv系统的17/45避雷器阀片组合。
11.优选地，在所述10kv避雷器阀片组外部封装有绝缘外壳。
12.更进一步优选地，所述绝缘外壳材料为尼龙，且在该绝缘外壳表面刻槽。
13.优选地，10kv避雷器阀片组、高压耦合电容和高压保护电阻之间通过铜条并联相连。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型公开的10kv配电线路的脉冲电流耦合器，其耦合网络由避雷器阀片组、高压耦合电容组和高压保护电阻并联实现，采用避雷器阀片组而非避雷器，可以降低耦合器的残压并降低引入电感，提高耦合器的工作效率；采用高压耦合电容可以耦合高频电
流，提高耦合器的高频性能；高压保护电阻起保护和放电作用；使得耦合器注入波形畸变较小，耦合效率较高。脉冲源输出经所设计的耦合器注入到10kv配电线路时，注入波形幅值衰减不足5％，表明所设计的耦合器耦合效率较高。在10kv配电线路运行时，脉冲源峰化开关导通时峰化电容电压增量不会对脉冲源产生损害。实测耦合器沿面闪络电压均高于400kv，无绝缘问题。
16.进一步地，采用两个470nf电容串联构成235nf电容，以减小回路电感。
17.进一步地，采用铜质丝杆连接两个470nf电容并旋紧，固定电容且减小回路电感。
18.进一步地，1mω的高压保护电阻起保护和放电作用。
19.进一步地，10kv避雷器阀片组采用用于10kv系统的17/45避雷器阀片组合，其良好的陡坡响应特性，对陡坡电压无延迟，操作残压低没有放电分散性可对电力设备提供最佳保护。
20.进一步地，10kv避雷器阀片组采用绝缘外壳进行封装，绝缘的同时保证避雷器阀片的紧密贴合。
21.进一步地，绝缘外壳材料采用尼龙，性价比更高，在绝缘外壳表面刻槽以提高沿面闪络距离。
22.进一步地，10kv避雷器阀片组、高压耦合电容和高压保护电阻之间采用铜条相并联，保证通流能力且降低连接电感。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例的原理图；
24.图2为本实用新型实施例的示意图。
25.其中：1-10kv避雷器阀片组；2-高压耦合电容；3-高压保护电阻；4-铜条；5-铜质丝杆。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
29.参见图2，本实用新型公开的一种10kv配电线路的脉冲电流耦合器，包括三条支
路，三条支路相互并联，第一条支路上设有两个通过铜质丝杆5串联的高压耦合电容2构成高压耦合电容组，第二条支路上设置10kv避雷器阀片组1，第三条支路上设置高压保护电阻3；三条支路之间通过铜条4实现并联，能够保证通流能力且降低连接电感。
30.进一步地，所述高压耦合电容组的电容为235nf，实现该电容要求两个串联的高压耦合电容2采用电容为470nf的高压耦合电容，目的是为了减小回路电感。
31.进一步地，所述的10kv避雷器阀片组1采用用于10kv系统的17/45避雷器阀片组合，这种阀片组合具备良好的陡坡响应特性，对陡坡电压无延迟，操作残压低，没有放电分散性，可对电力设备提供最佳保护。
32.进一步地，在所述10kv避雷器阀片组1外部封装有绝缘外壳，该绝缘外壳材料为尼龙，且在该绝缘外壳表面刻槽以提高沿面闪络距离。
33.具体实施时，参见图1，脉冲电流耦合器的一端连接至脉冲源输出端，另一端连接至10kv配电线路中的一根导线上，其中，m-10kv避雷器阀片组；r-高压保护电阻；c-高压耦合电容；s1-脉冲输出端；s2-10kv配电线路。为保证避雷器阀片的紧密贴合，避雷器阀片组1采用绝缘外壳进行封装，绝缘材料为尼龙，并在绝缘外壳表面刻槽以提高沿面闪络距离。为减小回路电感，将电容为470nf的两个高压耦合电容2采用铜质丝杆5连接并旋紧。避雷器阀片组1、高压耦合电容2和高压电阻3的首末端采用铜条4连接，保证通流能力且降低连接电感。
34.实验结果显示，脉冲源输出经所设计的耦合器注入到10kv配电线路时，注入波形幅值衰减不足5％，表明所设计的耦合器耦合效率较高。在10kv配电线路运行时，脉冲源峰化开关导通时峰化电容电压增量不会对脉冲源产生损害。实测耦合器沿面闪络电压均高于400kv，无绝缘问题。说明本实用新型采用电容、电阻和避雷器阀片组组合的脉冲电流耦合器，实现脉冲源输出电流到10kv配电线路的高效率注入，并保护脉冲源不受10kv配电线路上高电压的损害或干扰。
35.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。