直流高壓發生器快速極性轉換方法

 直流高壓發生器整個極性轉換涉及發生器降壓，接地合、硅堆極性轉換、接地分、升壓等一系列過程，在極性轉換過程中每一步驟都將用去大量的時間。為縮短極性轉換時間，實現直流高壓發生器的快速極性轉換，必須縮短每一個過程的時間。

（1）降壓過程

加快降壓速度是縮短極性轉換的一個方面，加快降壓速度主要通過增加放電電阻來實現。增加放電電阻并不是增加放電電阻總阻值，而是增加與分壓器并聯的相同阻值的電阻列數，列數越多，總阻值越小，降壓速度就越快。同時需考慮放電電阻的底限，因為過小的放電電阻必然帶來設備正常運行時泄漏電流的加。

（2）接地開關接地過程

在這個過程中，若將試驗電壓降到零或很小的電壓值后再進行接地，需要較長的時間。采取直流高壓發生器電壓從試驗值降到一定程度時，由快速接地開關直接接地的方法，可以把接地開關接地過程大大縮短。但滿足高壓下接地快速接地開關將承受所有的高壓及很大的電流，這對快速接地開關的要求高。

a）承受高電壓問題。解決該問題可以采用將快速接地開關分為多段的方法。如由4個開關串接組成，根據串聯分壓的特點，高電壓將分布在各開關上。當在1000kV電壓下接地時，每級開關將同時承受250kV電壓，相對設計的單個接地開關而言承受的電壓大大降低，可以保證開關的長期可靠運行。

b）承受大電流問題。接地時會有很大的電流通過快速接地開關，這時的開關觸點及內部短接線都將難以承受大電流帶來的電動力。解決此問題，可以考慮將每一級開關內部串接20Ω電阻（電阻應為無感繞法，可采用鎳鉻電阻絲繞制而成，利用環氧樹脂澆注來保證兩層電阻之間的絕緣距離），以此起到限流作用。

（3） 硅堆極性轉換過程

硅堆要實現快速極性轉換，簡而言之就是讓內部單管極性轉換。實現這一目的首先需要考慮動力問題。目前簡單的動力有三種，電動、氣動及液壓方式帶動，根據本文中直流高壓發生器的結構而言，電動在高電壓下是不可能實現的，而氣動又存在氣缸使用的氣源壓縮比太大，無法實現硅堆平穩的極性轉換；所有硅堆如果由氣管串接，當氣體中濕度較大時整套設備將會因氣管而產生放電，導致設備損壞等諸多問題如。液壓方式采用的是經過真空處理后的烷基苯絕緣油，不會產生放電。其次油的壓縮比比氣體小很多，可實現硅堆平穩極性轉換，可避免其他兩種方法的問題，相比之下可見選擇液壓方式合理

。采用液壓方式帶動后，內部單管與端部液壓缸構成一套傳動機構，當液壓缸動作時，內部單管隨之開始平穩的轉換極性，直到液壓缸動作完畢，極性轉換到位。此時回油管中的油觸動壓力繼電器給出信號到控制表示所有硅堆動作到位。每根硅堆通過液壓油管連接起來，所有的硅堆油管與油缸接法采用并聯形式，保證所有硅堆

的極性轉換動作時間縮短。

（4）升壓

直流高壓發生器升壓過程一般由調壓器進行調節，只要滿足升壓過程中充電電流小于額定電流，就可以適當的提高調壓速率，縮短設備升壓時間。