全固态高压脉冲电源PPT课件

17电介质极化种类及比较极化类型产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10141015束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10121013几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质1010102夹层极化多层介质的交界面101自由电荷的移动1812电介质的介电常数在真空中有关系式式子中e场强矢量d与e同向比例常数为真空的介电常数10854109880在介质中d与e同向为介质的相对介电常数它是没有量纲和单位的纯数
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§1.0 电力系统的绝缘材料
绝缘的作用：
绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开，使其没有电 气的联系并能保持不同的电位。
分类：
气体绝缘材料：空气，SF6气体等 固体绝缘材料：陶瓷，橡胶，玻璃，绝缘纸等 液体绝缘材料：变压器油 混合绝缘：电缆，变压器等设备
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§1.1 电介质的极化
定义：电介质在电场作用下产生的束缚电荷的弹 性位移和偶极子的转向位移现象，称为电 介质的极化。
上述的三种极化是带电质
点的弹性位移或转向形成的， 而空间电荷极化的机理则与上 述三种完全不同，它是由带电 质点(电子或正、负离子)的移 动形成的。
最明显的空间电荷极化是 夹层极化。在实际的电气设备 中，如电缆、电容器、旋转电 机、变压器、互感器、电抗器 等的绝缘体，都是由多层电介
质组成的。
如图l-4所示，各层介质的电容分别为C1和C2；各层介质的电导分别为G1 和G2；直流电源电压为U。
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(2)计算用等效电路（或简化等效电路）（从工程实际测量出发）
GeqR11k
2CP 2RP 1(CPRP)2
CeqCg
CP
1(CPRP)2
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(3) 相量图
——介质损耗角 ——功率因数角

7.3 使用
注意:使用时将两个调整端子T接向该高压脉冲隔离匹配盒 所在一侧移频发送设备产生的载频频率相对应的端子。例如， 若该侧移频发送频率为1700Hz时，则将两个调整端子T均 接向隔离匹配盒的1700端子。
7.4内部原理图
8、 GM·QY型高压脉冲抑制器
8.1用途： GM·QY型高压脉冲抑制器适用于高压脉冲轨道 电路叠加ZPW2000电码化，在高压脉冲轨道电路受端 起到隔离电码化的作用。
施工调整：
1、现场调研轨道电源容量 高压脉冲轨道电路的平均功耗为60W/区段。施工前应根据改造区段的数量
初步估算轨道电源容量是否满足改造后的要求，若不满足，则需要考虑增加电源 屏容量。
2、器材测试 使用前应先将器材按照标准要求进行检测，避免因运输等问题影响开通使用。 3、根据施工图纸、现场情况及调整表选择扼流变压器或轨道变压器，并确定 变比及连接端子。四线制电码化区段，扼流变压器或轨道变压器应选择3：1变比， 调谐器一般固定使用6.5：1变比。然后进行室外及室内设备的接线及调整，并进 行仔细检查，确保接线正确。 4、连接译码器的输入端子 长区段译码器输入使用1、3端子，短区段使用1、2端子。 5、若通电后发现尾部电压高出头部电压很多，则考虑可能是极性相反，只需 将轨道变压器或扼流变压器端子所接线对调即可。
高压脉冲轨道电路
国际铁路联盟UIC技术研究所ORE(现ERRIA174委员会)推荐的确 保车轮在轨间分路的轨间电压: 1.1V（峰值） :钢轨表面通常干净的区段； 6V （峰值） :轻轨车辆行走，闲散的线路区段； 10V （峰值） :钢轨表面有一层硅氧化层污染的区段； 50V （峰值） :钢轨表面氧化生锈严重、陈旧的区段。
4.4 BE1-M系列扼流变压器匝比。

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二、开关柜联锁装置
开关柜具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障了 操作人员及设备的安全。
a、断路器手车在推进或拉出过程中，无法合闸； b、断路器手车只有在试验位置或工作位置时，才能进行 合、分操作而且在断路器合闸后，手车无法从工作位置拉 出；防止断路器在合闸状态推进或拉出负荷区。 c、仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试 验位置移至工作位置；仅当断路器手车处于试验位置或柜 外时，接地开关才能进行分、合闸操作；
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高压开关柜的分类
结构高压
开关柜的
分类类型
铠装式 各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型 间隔式 各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型 箱式 具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型
断路器的 置放
落地式 断路器手车本身落地，推入柜内； 中置式 手车装于开关柜中部，手车的装卸需要装载车。
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A-母线室
B-手车（断路器）室
C-电缆室
D-继电器仪表室
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B-手车（断路器）室
在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。 手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在 手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打 开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。
零部件数量较多，约200个，利用机构
内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行
断路器合、分闸控制操作。弹簧能量
的储存由储能电机减速机构的运行来
实现，而断路器的合、分闸动作靠合、
分闸线圈来控制，因此断路器合、分
闸操作的能量取决于弹簧储存的能量
而与电磁力的大小无关，不需太大的

• 由于谐振，使饱和铁心很快饱和。并且阻抗 无限大，A、B点之间电流很小，从而减少 了电源的供电功率，提高的稳压器效率。
谐振式磁饱和稳压器
• 如果再在输出端串接一个补偿一个线圈L3， 并把L2制成多抽头自耦变压器形式，就可减 小C容量，并可使稳压器输出电压与输入的 额定电压相等。
• L2与L3极性相反
磁饱和稳压器
• 随电源电压的增加，铁心内磁通量也随着增 加。
• 当磁通量达到饱和点时，电源电压再增加， 增加的磁通只能漏到空气中，而次级铁心内 的磁通量基本保持不变。
• 所以次级线圈所产生的输出电压也基本不变， 起到了稳压的作用。
谐振式磁饱和稳压器
• 常规的磁饱和稳压器为了使铁心达到饱和， 需要很大的磁化电流。
• 在高压次级的正负端各串接一个高压调整管。
这种方法完全避免了高压初级电路 的电弧放电； 高压调整管除具有开关作用外，还 具有使管电压波形平稳的稳压作用。
管电压预示与补偿电路
• 管电压预示
– 管电压直接测量和准确测量比较困难，一般采用间接测 量法和预示法。
• 管电压补偿
– 由于电源电阻，变压器阻抗，电路内阻等影响，X线发 生时，电路中将会存在压降。
的供电系统失衡。
三相全波整流电路
• 缺点：
– 电路复杂、体积庞大、造价高。 – 三相投闸比较复杂，不易实现零相投闸。 – 三相滑轮自耦变压器容易使电压波形变坏。
三相全波整流电路
• 高压整流电路
五、高压次级电路
• 高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至 X线管两极所构成的回路。
单向全波整流电路
• 原理：四个硅堆组成桥式整流电路，中心点 接地。
单向全波整流电路
• 单向全波桥式高压整流电路中，对交流电的 任意半周，X线管的阳级总是正电压，阴极 总是负电压，均可产生X线。

高压发生器ppt课件
contents
目录
• 高压发生器概述 • 高压发生器的种类和特点 • 高压发生器的设计和制造 • 高压发生器的使用和维护 • 高压发生器的安全注意事项
01
高压发生器概述
高压发生器的定义
总结词
高压发生器是一种能够产生高电压的装置，通常用于各种高电压应用场景。
详细描述
高压发生器是一种能够产生高电压的装置，通常由电源、升压电路、高压输出端等部分组成。它能够将较低的输 入电压转换成较高的输出电压，广泛应用于各种高电压应用场景，如静电除尘、空气电离、X射线成像等。
组装调试
将加工好的零件按照设计要求 进行组装，并进行调试。
老化测试
在完成组装和调试后，进行长 时间的老化测试，以确保设备
的稳定性和可靠性。
质量检测
对成品进行严格的质量检测， 确保产品符合设计要求。
04
高压发生器的使用和维 护
高压发生器的操作步骤
开启高压发生器
首先确认电源已接通， 然后打开高压发生器 的电源开关。
高压发生器的工作原理
总结词
高压发生器通过电磁感应原理将较低的输入电压升高到所需的输出电压。
详细描述
高压发生器通过电磁感应原理，利用升压电路将输入的较低电压升高到所需的输 出电压。升压过程中，电路中的线圈会产生磁场，磁场的变化又会产生电场，从 而将输入电压升高。最终，高压发生器通过高压输出端输出高电压。
设定参数
根据实验需求，在控 制面板上设定所需的 工作参数，如电压、 电流、工作时间等。
开始实验
确认所有设定无误后， 按下启动按钮，高压 发生器开始工作。
结束实验
实验结束后，按下停 止按钮，高压发生器 停止工作。

实际的自由行程长度是随机量，并有很大的分散性，粒 子的平均自由形成长度等于或大于某一距离x的概率为：
x
px e
所以电子的平均自由行程长度:
e
1
r 2 N
式中 r——气体分子的半径； N——气体分子的密度；
由于 N p kT
代入上式即得:
e
kT
r 2 p
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2.带电粒子的迁移率
带电离子虽然不可避免地要与气体分子不断地发生碰撞， 但在电场力的驱动下，仍将沿着电场方向漂移，其速度u与场 强E其比例系数k=u/E，称为迁移率，它表示该带电粒子单位 场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。
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第一篇 高电压绝缘及实验
第一章 第二章 第三章 第四章
电介质的极化、电导和损耗 气体放电的物理过程 气隙的电气强度 固体液体和组合绝缘的电气强度
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第一章 电介质的极化、电导和损耗
第一节 电介质的极化 第二节 电介质的介电常数 第三节 电介质的电导 第四节 电介质中的能量损耗
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五．课程相关信息
➢ 参考书： 《高电压绝缘技术》，中国电力，严璋，朱德恒 《电网过电压教程》，中国电力，陈维贤 《高电压试验技术》，清华，张仁豫 《高电压技术》，中国电力，赵智大 ➢ 考试：
20%（作业10% +实验10% ）+80%（闭卷笔试） ➢ 答疑安排： 时间：周四下午3:00-5:00 地点：教三楼一楼110室（办公电话：752-2357）
高电压技术
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绪论
一．内容与范畴
《高电压技术》主要研究高电压（强电场）下的各种电 气物理问题。它起源于20世纪初期，由于大功率、远距 离输电而发展、形成的一门独立学科，属于现代物理学 中电学的一个分支。

或
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1.3.3.1串联式开关电源的工作原理
• 下图是串联式开关电源输出电压的波形，由图中看出，
控制开关K输出电压Uo是一个脉冲调制方波，脉冲幅度 Up等于输入电压Ui，脉冲宽度等于控制开关K的接通时 间Ton，由此可求得串联式开关电源输出电压Uo的平均 值Ua为：
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1.3.3.1串联式开关电源特点
测试条件
a、输入电压分别为范围下限，额定值、范围上限。
b、负载条件为各路的小载及满载的正交。
测试方框图
小
满
载
载
V
可调
供电
电源
V
被测
电源
V
小
满
载
载
测试方法 a、先如图连接好测试电路，对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、
稳压精度的限值用百分比表示，则应进行额定输入电压下的全部半载测量。 b、对于各种正交情况，应统一汇制成一张记录表格。 c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。 d、此交调测试记录数据作为计算输出电压范围，电压调整率、负载调整率，稳压精度
提高近一倍 占空比：
在一串理想的脉冲周期序列中，正脉冲的持续时间与脉冲总周期 的比值。方波的占空比为50%，占空比为0.5，说明正电平所占时间为0.5 个周期。占空比是电源适应负载大小的结果，负载大，占空比就高。
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1.2 开关电源基本原理
开关电源的基本工作原理是：用一个半导体功率器件（功率晶 体管或功率场效应管）作为开关，该器件不断地重复开启和关 断，使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波， 该方波经过电感、电容等组成的滤波器滤波之后便得到了另一 个直流电压。
测试方法 针对电源输入电压的高低而使用不同的测试工装，测试方框图如上图1、2， 测试方法如下： 一、电源输入高电压（Vin>75V） a、先如上图1接好测试电路。 b 、 先 把 数 字 示 波 器 调 到 自 动 触 发 捕 获 状 态 （ 一 般 ： v/div ： 1 或 2V ，

重要的设备之一,它最基本的功能是检测是否 有车占用，作为联锁的基本条件，因此，轨道电路的安全可靠，直接 决定着行车的安全。 而长期以来，轨道电路由于受外界环境影响，如钢轨轨面锈蚀、 轨面粉尘堆积和车辆轮对锈蚀的影响，造成车辆轮对与钢轨轨面接触 不良，从而造成有车占用轨道电路而不能检测出来，严重影响行车的 安全。 轨道电路分路不良严重影响行车安全，但由于种种原因，该问题 一直没有能够得到很好的解决，目前国内外很多科研部门和厂家以及 应用单位，都对该问题进行了深入的研究，开发出许多新型的产品和 设备，但受技术和成本的影响，没有能够得到广泛的应用和推广。
工作原理1：脉冲发生器利用二极管、电容、电阻、可控硅将 25HZ交流电转换成幅值约100V的高压脉冲。当电压极性使D1导通时， 通过D1向C1充电，由于充电电路时间常数很小，C1电压很快冲至电源 电压峰值。当电源改变极性直到触发可控硅SCR1，使可控硅导通。C1 向负载放电，在负载上产生电压脉冲。当放电电流小于可控硅的维持 电流时，SCR1关闭，切断C1 的放电电路。待电源下半周时又重复上 述过程，产生电压脉冲。
•
•
目前情况
• 25HZ轨道电路 • 高压脉冲轨道电路
思路
• 采用：一种电子高压脉冲轨道电路装置，用以检测列车或机车的轮对 占用轨道区段的信息。 • 由发送器、接收器和轨道继电器三部分组成，其特征在于：发送器增 加了整形网络，以确保输出的不对称脉冲无波形畸变；接收器采用动 态检测和光电、磁电转换技术，对脉冲波形具有极高的识别能力，实 现了无调整、少维护和故障导向安全的要求。
高压脉冲轨道电路是解决轨道电路的分路灵敏度和高阻轮对造成的分 路不良及快速动作的问题。 高压脉冲轨道电路原理图
结构原理组成 ：主要由高压脉冲发生器、接收器、单闭磁轨道继 电器等三部分组成。 工作特点：脉冲发生器产生幅度为100V、频率为25HZ的高压脉 冲，用以击穿导电不良的薄层。将电脉冲送到轨道电路始端（送端）， 区段没车时，经钢轨传送到轨道电路终端（受端） ，由接收器接收。 接收器将电脉冲整流滤波变为较为平滑的直流，作为轨道电源供给轨 道继电器的控制线圈。脉冲触发电子开关产生局部电源共给轨道继电 器局部线圈，使轨道继电器励磁吸起。

高压脉冲轨道电路
目录
• 引言 • 高压脉冲轨道电路基本原理 • 高压脉冲轨道电路关键技术 • 高压脉冲轨道电路应用案例分析 • 高压脉冲轨道电路性能评估与优化 • 仿真模拟与实验研究 • 结论与展望
01 引言
背景与意义
01
铁路运输的重要性
铁路运输是我国交通运输体系的重要组成部分，对国民经济的发展具有
通过特定电路设计和元件组合， 在轨道电路中产生高电压、短持
续时间的脉冲信号。
传输媒介
脉冲信号通过轨道电路的钢轨进行 传输，利用钢轨的导电性和连续性 实现信号的远距离传递。
传输特性
高压脉冲信号在传输过程中具有衰 减小、抗干扰能力强等特点，适用 于复杂电磁环境下的轨道电路通信。
轨道电路组成及工作原理
组成部件
其他领域应用
港口物流
在港口物流领域，高压脉冲轨道电路可用于实现港口内部运输车 辆的定位和导航，提高港口物流效率。
机场行李运输
在机场行李运输系统中，高压脉冲轨道电路可作为行李车的控制和 信号传输系统，确保行李运输的安全和准确。
大型企业内部运输
在一些大型企业内部，高压脉冲轨道电路也可用于实现内部运输车 辆的远程控制和调度，提高企业生产效率。
实际应用价值
高压脉冲轨道电路的研究成果可以应用于 实际铁路运输中，提高轨道电路的性能和 可靠性，保障铁路运输的安全和畅通。
研究意义
高压脉冲轨道电路的研究对于提高铁路运 输的安全性和效率具有重要意义，同时也 有助于推动铁路信号技术的发展和创新。
02 高压脉冲轨道电路基本原 理
高压脉冲产生与传
高压脉冲产生
利用传感器和故障诊断算法，实时监测轨道电路的工作状态，及时 发现并定位故障。