[发明专利]X射线穿透式土壤火花放电通道的拍摄装置

说明书

本发明属于电力系统接地特性试验技术领域，公开了一种X射线穿透式土壤火花放电通道的拍摄装置，包括冲击电流发生器、X射线机光源、试验槽、数字成像板、电流传感器、控制器、示波器、分压器，所述冲击电流发生器用于产生冲击电流，所述试验槽侧面和底部装有导电铜片，试验槽底部的导电铜片接地，试验槽用于容纳土壤或砂子，试验槽内设置有模拟接地装置，所述冲击电流发生器的电流输出端与模拟接地装置的冲击电流注入端及分压器的高压端电连接，所述分压器的接地端与试验槽的接地点电连接，所述分压器的信号输出端与示波器的一路信号输入端电连接，示波器的另一路信号输入端与电流传感器的信号输出端电连接，所述X射线机光源与数字成像板相对地设置于试验槽的两侧，控制器接收电流传感器的传感信号，控制X射线机光源的开关。

技术领域

本发明属于电力系统接地特性试验技术领域，具体涉及土壤的多冲击电流放电试验装置及其方法。

背景技术

接地系统的冲击放电特性是保证电力系统安全可靠运行的重要因素之一，研究接地系统以及土壤介质的冲击放电特性便尤为重要。利用冲击电流发生器模拟实际雷电等冲击源是研究土壤冲击放电特性的重要手段之一。

现有研究表明，雷电具有一次击穿多次放电的特性，一次雷电过程通常含有首次放电和多次继后回击，平均回击次数为3-5次，两次回击之间的时间间隔在几毫秒至几百毫秒之间，平均时间间隔为60ms。

目前接地系统冲击特性研究中均以单冲击电流作用为激励源，单冲击电流仅可以模拟雷电的首次放电，无法考虑继后回击的作用效果，而土壤是由土壤颗粒、颗粒间隙中的空气、水等多种物质组成的复合介质，在冲击大电流作用下，土壤的介电特性及土壤介质中物质的性态会发生改变，而这种物质性态的改变在毫秒级别的时间内无法完全恢复，因此多冲击电流作用下的土壤放电特性与单冲击电流作用下土壤放电特性存在差别。土壤多冲击电流发生装置的开发可以实现雷电多冲击的模拟试验。因此对研究土壤多冲击放电特性而言，多冲击电流发生装置的设计开发具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能有效地得到清晰的火花放电通道的成像图的X射线穿透式土壤火花放电通道的拍摄装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

X射线穿透式土壤火花放电通道的拍摄装置，包括冲击电流发生器、X射线机光源、试验槽、数字成像板、电流传感器、控制器、示波器、分压器，所述冲击电流发生器用于产生冲击电流，所述试验槽侧面和底部装有导电铜片，试验槽底部的导电铜片接地，试验槽用于容纳土壤或砂子，试验槽内设置有模拟接地装置，所述冲击电流发生器的电流输出端与模拟接地装置的冲击电流注入端及分压器的高压端电连接，所述分压器的接地端与试验槽的接地点电连接，所述分压器的信号输出端与示波器的一路信号输入端电连接，示波器的另一路信号输入端与电流传感器的信号输出端电连接，所述X射线机光源与数字成像板相对地设置于试验槽的两侧，控制器接收电流传感器的传感信号，控制X射线机光源的开关。

进一步，所述电流传感器为穿心式电流互感器。

进一步，所述穿心式电流互感器包括不导磁骨架、线圈、积分电路和绝缘外壳，线圈缠绕在不导磁骨架上，线圈的两端引出线与积分电路的输入端电连接，积分电路的输出端与示波器的信号输入端电连接，绝缘外壳浇铸在穿心式电流互感器表面。

进一步，所述不导磁骨架为内径为2～10cm，外径为2.5～12cm，截面直径为1～4cm，材质为不导磁的聚合物。

进一步，所述绝缘外壳材质为聚合物，厚度为0.8-2cm。

进一步，所述分压器的信号输出端与示波器的信号输入端通过同轴屏蔽电缆电连接，所述同轴屏蔽电缆两端为刺刀螺母连接头。

进一步，模拟接地装置的材质与被测的实际接地装置的材质相同，所述模拟接地装置的几何尺寸与被测的实际接地装置的几何尺寸的比例n为1：5～100(n为模拟比例)。