專利名稱：直流高壓電纜分布電容能量吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流高壓電纜分布電容能量吸收器。
背景技術(shù)：
在直流高壓電纜領(lǐng)域，如果電源的輸出采用直流高壓電纜，那么該電纜的分布電容在電源運行時有較大的電能儲存。當(dāng)負載短路時，電纜內(nèi)部分布電容儲能就會向負載釋放。在等離子體基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的輔助加熱系統(tǒng)，有些負載，如加速極和速調(diào)管，它們在短路時，要求電源系統(tǒng)向其注入的能量只有焦耳量級，如果注入能量太多負載就會損壞。因為負載價格昂貴，所以需要增加額外的負載短路能量吸收裝置，用于吸收短路時刻的整個電源系統(tǒng)分布電容儲能，以保護負載。如果能讓直流高壓電纜的分布電容儲能不向負載釋放，那么整個電源系統(tǒng)的能量吸收裝置的設(shè)計容量就會減少很多，達到降低成本和減少體積的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單和可靠的能量吸收裝置，特別是直接吸收直流高壓電纜內(nèi)部分布電容儲能；使之不向負載釋放，以增加負載在短路時的安全性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種直流高壓電纜分布電容能量吸收器，包括有直流高壓電纜，其特征在于所述直流高壓電纜的正、負接線端之間通過高壓電纜串接有負載，所述高壓電纜由里到外依次包括有銅芯、絕緣層和外屏蔽層，銅芯和外屏蔽層之間具有分布電容，外屏蔽層通過導(dǎo)線串接電阻后與負載共接地；當(dāng)負載發(fā)生短路時，分布電容、銅芯、負載、外屏蔽層以及電阻之間形成放電回路，電阻構(gòu)成分布電容能量吸收器。所述的直流高壓電纜分布電容能量吸收器，其特征在于所述的電阻為無感電阻。本發(fā)明的原理是高壓電纜的分布電容C主要存在于電纜的銅芯和外屏蔽層之間，銅芯與外屏蔽之間是絕緣層，實際工程中，高壓電纜的外屏蔽層接地，與負載的地連接在一塊；在負載短路時，高壓電纜分布電容C的電流通過銅芯向短路的負載釋放，然后通過地線流回至電纜的外屏蔽層，這時負載就吸收全部的分布電容儲能。本發(fā)明在屏蔽層和負載的地之間串聯(lián)一個無感電阻，負載短路時，分布電容放電回路上就多了一個電阻，短路的負載端電壓與電阻兩端電壓相比可以近似為零；短路時刻分布電容的端電壓與直流高壓電纜電壓相同，這時分布電容的電壓主要加在無感電阻的兩端，所以分布電容儲能主要被能量吸收器電阻吸收，在加入能量吸收電阻之后，分布電容能量的90%以上都能被無感電阻吸收，無感電阻的阻值根據(jù)實際工程需要確定。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用無感電阻作為高壓電纜銅芯與外屏蔽層之間分布電容的儲能吸收器， 安裝簡單、可靠、成本低；在負載發(fā)生短路時，無感電阻直接吸收高壓電纜銅芯與外屏蔽層之間分布電容的儲能，使之不向負載釋放，增加了負載在短路時的安全性。


圖1為本發(fā)明高壓電纜分布電容能量吸收等效電路圖。圖2為本發(fā)明高壓電纜分布電容的等效結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式參見圖1、2，一種直流高壓電纜分布電容能量吸收器，包括有直流高壓電纜E，直流高壓電纜E的正、負接線端之間通過高壓電纜串接有負載IUoad,高壓電纜由里到外依次包括有銅芯1、絕緣層2和外屏蔽層3，銅芯1和外屏蔽層3之間具有分布電容C，外屏蔽層 3通過導(dǎo)線串接無感電阻R后與負載IUoad共接地；當(dāng)負載IUoad發(fā)生短路時，分布電容C、 銅芯1、負載R、外屏蔽層3以及無感電阻R之間形成放電回路，無感電阻R構(gòu)成分布電容能量吸收器。如果直流高壓電纜E為ΙΟΟΚν，則經(jīng)試驗表明，無感電阻R的阻值應(yīng)不低于100歐姆，才能保證負載Rload在發(fā)生短路時，分布電容C放出的能量絕大部分被無感電阻R吸收，使之不向負載IUoad釋放，從而增加負載Rload在短路時的安全性。
權(quán)利要求
1.一種直流高壓電纜分布電容能量吸收器，包括有直流高壓電纜，其特征在于所述直流高壓電纜的正、負接線端之間通過高壓電纜串接有負載，所述高壓電纜由里到外依次包括有銅芯、絕緣層和外屏蔽層，銅芯和外屏蔽層之間具有分布電容，外屏蔽層通過導(dǎo)線串接電阻后與負載共接地；當(dāng)負載發(fā)生短路時，分布電容、銅芯、負載、外屏蔽層以及電阻之間形成放電回路，電阻構(gòu)成分布電容能量吸收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流高壓電纜分布電容能量吸收器，其特征在于所述的電阻為無感電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直流高壓電纜分布電容能量吸收器，包括有直流高壓電纜，直流高壓電纜的正、負接線端之間通過高壓電纜串接有負載，高壓電纜由里到外依次包括有銅芯、絕緣層和外屏蔽層，銅芯和外屏蔽層之間具有分布電容，外屏蔽層通過導(dǎo)線串接電阻后與負載共接地；當(dāng)負載發(fā)生短路時，分布電容、銅芯、負載、外屏蔽層以及電阻之間形成放電回路，電阻構(gòu)成分布電容能量吸收器。本發(fā)明利用無感電阻作為高壓電纜銅芯與外屏蔽層之間分布電容的儲能吸收器，安裝簡單、可靠、成本低；在負載發(fā)生短路時，無感電阻直接吸收高壓電纜銅芯與外屏蔽層之間分布電容的儲能，使之不向負載釋放，增加了負載在短路時的安全性。
文檔編號H02H9/02GK102176623SQ20101055077
公開日2011年9月7日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者付鵬, 楊雷 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所