[实用新型]一种大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置

权利要求书

1.一种大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，包括模拟接地体，分布式对称布置的四台冲击电流发生器及其配套的一个充电回路、四个放电回路、圆环形回流电极、一组调波电感和调波电阻、同轴圆筒式分流器，其特征在于：

模拟接地体布置在冲击场中央，埋入地下；四台冲击电流发生器对称布置在冲击场四周，其输出端分别通过四根架空铝管连接至冲击场中央的高架上进行汇流，然后通过调波电阻、调波电感、同轴圆筒式分流器再连接至模拟接地体；冲击电流经模拟接地体、土壤和圆环形回流电极以及与其连接的竖直向上的垂直铜排回流至四台冲击电流发生器的低压端；

四台冲击电流发生器均匀布置在圆环形回流电极外边缘，其并联给模拟接地体注入冲击电流，四台冲击电流发生器的四个放电回路并联。

2.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，圆环形回流电极埋在地下一定深度的土壤中，选用铜带作为圆环形回流电极的主材；连接圆环形回流电极和四台冲击电流发生器负极的垂直铜排的地下部分采用热熔胶包裹后加装10kV电缆的绝缘护套进行绝缘屏蔽。

3.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，圆环形回流电极直径40m，模拟接地体尺寸达十余米；四台冲击电流发生器本体对地绝缘。

4.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于：四台冲击电流发生器共用一个充电回路，该充电回路由升压变压器、高压硅堆、充电保护电阻、直流电阻分压器、充电架空线路和主电容组成；其中升压变压器的输出端接高压硅堆的输入端，高压硅堆的输出端接充电保护电阻，直流电阻分压器与冲击电流发生器本体的第一级主电容并联连接，用来测量主电容两端的充电电压；通过环绕试验场地的±100kV直流充电架空线路对四台独立的冲击电流发生器的主电容充电。

5.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，四台冲击电流发生器的四个放电回路并联后再连接试品形成总体放电回路，该总体放电回路由主电容、空气放电球隙、架空铝管、回流铜排、调波电阻、调波电感、分流器、模拟接地体、回流极组成；四台冲击电流发生器的放电电流经四根架空铝管进入回流铜排集中，然后经过调波电阻、调波电感、同轴圆筒式分流器后注入模拟接地体；调波电阻、调波电感采用螺栓接入回路中。

6.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，各台冲击电流发生器参数相同；每台冲击电流发生器的主电容由5级电容器组串联而成，每级电容器组由3台200kV/0.6μF的圆筒式电容器并联而成，单台冲击电流发生器的额定充电电压为1000kV，电容量为0.36μF，储存能量为180kJ；电容器间的连接采用螺栓。

7.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，四台冲击电流发生器同时充电，同步放电；通过多路延时可调触发器实现同步触发点火，不同冲击电流发生器的触发信号之间的相对时间差在0.1μs以内，使不同发生器产生的冲击电流叠加后的总冲击电流波形与单台发生器的冲击电流波形一致。

8.根据权利要求1所述的大模拟尺寸大幅值接地体冲击特性模拟试验装置，其特征在于，采用基于PLC技术的控制系统为冲击电流发生器发出各种控制命令，以满足冲击电流试验的各种控制功能；采用光缆连接操作单元和控制柜以控制和显示充电回路的控制量，采用光纤连接操作单元和四台冲击电流发生器的本体控制盒，从而调节和显示球隙间距以及控制鼓风机的开关。