一種便攜干式電容分壓器的制作方法

本發明屬于高壓脈沖功率電子裝備領域，尤其涉及一種便攜干式電容分壓器，特別適用于小于100kv脈沖高壓的測量。

背景技術：

隨著高壓脈沖功率電子技術不斷發展已廣泛應用于醫用加速器、工業加速器、雷達發射機、同步輻射光源、高能物理研究、生命科學研究、生物制藥、人工核反應技術以及安檢、探傷等高壓脈沖功率電子設備上。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

由于高壓脈沖功率電子裝備的脈沖電壓較高，需要針對脈沖高壓進行在線監測，通常用電容分壓器對脈沖高壓進行在線監測，當脈沖高壓達到100kv以上時為減小電容分壓器的體積需要用油浸式或絕緣氣體密封式電容分壓器進行脈沖高壓的測量。由于油浸式或絕緣氣體密封式電容分壓器在設計時需要有一個密封的外殼進行密封設計，當脈沖高壓小于100kv時，使用油浸式或絕緣氣體密封式電容分壓器進行測量，會造成電容分壓器所占整體裝備體積和重量的比例較大，生產成本較高，不方便快速安裝和攜帶，且影響整體高壓脈沖功率電子裝備小型化設計。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、體積輕小、便于攜帶、安裝快捷且分壓比可以靈活調節以適應脈沖高壓在小于100kv時測量的需求的便攜干式電容分壓器。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種便攜干式電容分壓器，具有：

屏蔽外筒，其上設有感應孔和bnc接口；

高壓極棒，設置在所述屏蔽外筒內，所述屏蔽外筒與高壓極棒之間填充有環氧樹脂筒；

感應環，設置在所述屏蔽外筒外部；

絕緣條，設置在所述感應環與屏蔽外筒之間；

補償電容，兩端分別接到感應環與屏蔽外筒；

匹配電阻，兩端分別接到感應環與bnc接口。

所述高壓極棒采用紫銅棒加工成形，設置在屏蔽外筒的中心位置，高壓極棒一端設有均壓環結構，另一設有半球形結構；高壓極棒的均壓環以下的棒體灌注在環氧樹脂筒的中心位置。

所述屏蔽外筒為圓筒式結構，表面設有感應孔和bnc接口。

所述高壓極棒和屏蔽外筒利用灌注模具中心對齊定位后，通過真空灌注工藝在高壓極棒和屏蔽外筒之間灌注環氧樹脂；環氧樹脂筒的對應高壓極棒的均壓環到屏蔽外筒之間的部分的表面上設有爬電槽。

所述的感應環安裝在與屏蔽外筒上感應孔對應的位置，通過調感應環的位置達到微調分壓比的效果。

通過調整補償電容的大小達到調節分壓比的效果。

上述技術方案中的一個技術方案具有如下優點或有益效果，不但解決了用油浸式和或絕緣氣體密封式電容分壓器體積龐大、笨重、結構復雜、生產裝配困難、使用不方便等問題，還能夠降低生產成本、提高生產效率。為高壓脈沖功率電子裝備小型化設計創造了必要的條件。

附圖說明

圖1為本發明實施例中提供的便攜干式電容分壓器的剖視圖；

圖2為圖1的便攜干式電容分壓器的電路原理圖；

圖3為圖1的便攜干式電容分壓器的高壓電極棒的結構示意圖；

圖4為圖1的便攜干式電容分壓器的屏蔽外筒的結構示意圖；

圖5為圖1的便攜干式電容分壓器的結構示意圖；

上述圖中的標記均為：1、高壓電極棒，2、環氧樹脂筒，3、屏蔽外筒，4、感應環，5、bnc接口，6、絕緣條，7、補償電容，8、匹配電阻。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1-5，一種便攜干式電容分壓器，具有：

屏蔽外筒，其上設有感應孔和bnc接口；

高壓極棒，設置在屏蔽外筒內，屏蔽外筒與高壓極棒之間填充有環氧樹脂筒；高壓電極棒為圓柱形結構，其一端設有均壓環，另一端設有半球形結構，均壓環以下的棒體灌封在環氧樹脂的中心位置。

感應環，設置在屏蔽外筒外部；

絕緣條，設置在感應環與屏蔽外筒之間，保證感應環與屏蔽外筒之間絕緣隔離；

補償電容，兩端分別接到感應環與屏蔽外筒；補償電容為低溫漂電容，接在感應環與屏蔽外筒上，通過調整補償電容的大小來調節分壓器的分壓比。

匹配電阻，兩端分別接到感應環與bnc接口。

分壓電路原理圖為高壓電極棒與感應環之間的感應電容為c1；感應環與屏蔽外筒之間的感應電容為c2，外接補償電容為c3，接在感應環與屏蔽外筒之間；匹配電阻為r1，接在感應環與bnc接頭的芯之間。

高壓極棒采用紫銅棒加工成形，設置在屏蔽外筒的中心位置，高壓極棒一端設有均壓環結構，保證高壓輸入端不會與空氣產生電離現象，另一設有半球形結構，保證高壓極棒表面電場更加均勻；高壓極棒的均壓環以下的棒體灌注在環氧樹脂筒的中心位置。

屏蔽外筒為圓筒式結構，防止電場相互干擾使內部電場更加均勻，用紫銅材料加工拼焊成形，表面設有感應孔和bnc接口。

高壓極棒和屏蔽外筒利用灌注模具中心對齊定位后，通過真空灌注工藝在高壓極棒和屏蔽外筒之間灌注環氧樹脂；環氧樹脂筒的對應高壓極棒的均壓環到屏蔽外筒之間的部分的表面上設有爬電槽。為了提高抗電強度，在高壓電極棒的均壓環到屏蔽外筒之間的環氧樹脂表面設有爬電槽。

感應環安裝在與屏蔽外筒上感應孔對應的位置，通過調感應環的位置達到微調分壓比的效果。感應環采用紫銅材料加工成形。

通過調整補償電容的大小達到調節分壓比的效果。

該分壓器主要用于脈沖高壓小于100kv的測量，采用干式結構，用環氧樹脂混合物灌注成形，且環氧樹脂表面設有爬電槽，不需要外殼進行密封，體積較小，方便攜帶，性能穩定、生產加工成本低、安裝快速，為高壓脈沖功率電子裝備小型化設計提供了必要的條件。

1、其分壓比可以靈活調節以適應100kv以下不同脈沖電壓的測量；2、分壓器內部采用環氧樹脂真空灌注工藝，省掉了傳統像浸油式或絕緣氣體密封式分壓器的外殼密封設計使分壓器的應用環境更加廣泛(如可應用到航空航天領域)，生產成本更低、性能穩定可靠；3、由于此分壓器的結構簡單，體積更加輕小，安裝或攜帶更加便利，為高壓脈沖功率電子裝備小型化設計提供了必要的條件。

采用上述的方案后，不但解決了用油浸式和或絕緣氣體密封式電容分壓器體積龐大、笨重、結構復雜、生產裝配困難、使用不方便等問題，還能夠降低生產成本、提高生產效率。為高壓脈沖功率電子裝備小型化設計創造了必要的條件。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種便攜干式電容分壓器，具有：屏蔽外筒，其上設有感應孔和BNC接口；高壓極棒，設置在屏蔽外筒內，屏蔽外筒與高壓極棒之間填充有環氧樹脂筒；感應環，設置在屏蔽外筒外部；絕緣條，設置在感應環與屏蔽外筒之間；補償電容，兩端分別接到感應環與屏蔽外筒；匹配電阻，兩端分別接到感應環與BNC接口，結構簡單、體積輕小、便于攜帶、安裝快捷且分壓比可以靈活調節以適應脈沖高壓在小于100kV時測量的需求。

技術研發人員：李懷田;朱作敏;劉林;宮龍;張騰;程輝
受保護的技術使用者：蕪湖國睿兆伏電子有限公司
技術研發日：2016.12.23
技術公布日：2017.08.18