輕型高頻高壓電源的研制及其電纜故障測距研究.pdf

1、高壓電源是檢測電力電纜高阻故障必不可少的設備。傳統(tǒng)高壓電源的工作頻率為50 Hz，導致工頻變壓器的磁芯較大、效率偏低、溫升嚴重，而且初級和次級繞組匝數(shù)較多，致使電源整體的體積和重量非常大、給設備的運輸和移動帶來不便。本文基于以上研究背景，研制了一臺高頻高壓電源，實現(xiàn)了其體積、重量以及效率的優(yōu)化，并將其應用于實際的電纜故障檢測工作中，完成了對故障點的準確定位。
　　基于開關電源的基本原理及其拓撲結(jié)構(gòu)確定了高頻高壓電源的設計方案，選取

2、橋式整流電路實現(xiàn)對市電的整流，利用全橋逆變電路完成直流電向高頻方波信號的轉(zhuǎn)換，采用高頻變壓器進行升壓，將輸出的高頻高壓方波電壓通過倍壓整流電路進行整流，輸出直流高壓。該高壓電源對后續(xù)并聯(lián)的儲能電容進行充電，再經(jīng)球隙開關放電產(chǎn)生高壓脈沖，其放電頻率約為0.5～1Hz，可以滿足電纜故障檢測現(xiàn)場的需求。
　　通過電源的仿真分析、電路參數(shù)計算、元器件的選型、變壓器的購置以及電路統(tǒng)調(diào)，最終研制出了一臺電纜故障檢測用高頻高壓電源樣機，其主要參

3、數(shù)為：輸出電壓：0-35kV連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流：100mA，最大輸出功率：3.5kW，外型尺寸：35cm×25cm×32cm，重量：10.5kg，實現(xiàn)了電源的小型化、輕量化設計。此外，搭建了電纜故障模擬實驗平臺，在帶電纜負載的情況下將所研制的高頻高壓電源用于故障電纜的沖閃放電試驗，結(jié)果表明該電源可以有效地使電纜故障點擊穿，并可以穩(wěn)定地進行沖閃放電。
　　另外，本文還對電纜故障檢測的一般步驟進行了說明，并對比分析了各種電纜故障距