一种特高压直流无局放试验装置塔结构技术领域
本发明属于直流高电压试验设备领域，具体涉及一种特高压直流无局放试验装置
塔结构。
背景技术
目前，直流电压发生器是直流高电压试验研究的必要设备。其功能是开展直流耐
压、间隙放电、直流电晕、直流局放、直流极性转换、冲击叠加直流等的试验研究工作。
现有的特高电压直流电压发生器是由许多的零散部件、零件在安装现场安装组
成，特别是其装置塔结构部分。其中装置塔结构非常复杂、体积庞大，零部件数量繁多。在现
场组装和拆卸的流程长，费时费力，而且需要的安装设备也非常多。需要借助大型吊机逐件
进行安装，效率极其低下，同时由于安装连接部位太多，影响设备可靠性。而且许多零部件
体积非常大，运输成本非常高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构模块化、易于组装、便于运输的特高压
直流无局放试验装置塔结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种特高压直流无局放
试验装置塔结构，包括从上往下依次设置的均压环组件、倍压组件和支撑底架。所述倍压组
件包括多节能够上下堆叠安装的倍压单元，所述倍压单元包括测压分压器柱、多个倍压整
流电容器柱、和多个硅堆，所述测压分压器柱与多个倍压整流电容器柱呈线性阵列排列，在
同一行和同一列中，相邻的倍压整流电容器柱之间安装有多个硅堆，所述硅堆呈条状且其
两端分别与相邻的倍压整流电容器柱固定连接，所述测压分压器柱和多个倍压整流电容器
柱中两两之间通过多个加强筋固定连接，所述测压分压器柱和多个倍压整流电容器柱的柱
体上部和下部均固定设置有连接法兰，上下相邻的倍压单元之间能够通过连接法兰相互对
接安装固定，相邻的倍压单元之间可拆卸连接，所述倍压组件中最上部的倍压单元通过连
接法兰与均压环组件可拆卸连接，最下部的倍压单元与支撑底架可拆卸连接。
具体的，所述测压分压器柱和倍压整流电容器柱的外周从上往下间隔地分布有硅
橡胶伞裙，所述测压分压器柱和倍压整流电容器柱下部的连接法兰外周包覆安装有均压角
环。
进一步的，所述加强筋与所述测压分压器柱和倍压整流电容器柱的连接法兰固定
连接，所述加强筋为绝缘材料制成。
优选的，所述均压环组件包括上均压环、下均压环和多个支撑柱，所述上均压环和
下均压环均为剖分式结构，所述上均压环由两个半环状的第一半环体对接构成，两个第一
半环体可拆卸连接；所述下均压环由两个半环状的第二半环体对接构成，两个第二半环体
可拆卸连接；所述多个支撑柱支撑固定在上均压环和下均压环之间，所述下均压环与测压
分压器柱和倍压整流电容器柱上部的连接法兰可拆卸连接。
优选的，所述支撑底架包括支撑框架、与支撑框架可拆卸连接的支撑杆，所述支撑
框架呈十字形，所述支撑杆具有四个且分别与支撑框架的端部连接固定。
进一步的，所述支撑底架还包括安装在支撑框架和支撑杆下部的多个支撑脚，所
述支撑脚沿竖直方向延伸，所述支撑脚能够在支撑框架/支撑杆上上下移动调整其伸出支
撑框架/支撑杆下部的长度进而控制支撑底架的高度，所述多个支撑脚均布在支撑框架和
支撑杆下部。
再进一步的，所述支撑脚下端安装有减压板，所述减压板撑地。
优选的，所述支撑底架上安装有水平标尺，水平标尺能够检测支撑底架撑地时的
水平状态。
具体的，所述倍压组件中最下部的倍压单元通过绝缘底座安装在支撑底架上，所
述绝缘底座上部与倍压单元的测压分压器柱和倍压整流电容器柱下部的连接法兰可拆卸
连接，所述绝缘底座下部与支撑底架可拆卸连接。
具体的，所述均压环组件和支撑底架之间还安装有拉杆组件，所述拉杆组件包括
拉杆和设置在拉杆上的收紧装置，所述拉杆由绝缘材料制成，所述拉杆拉吊住均压环组件
和支撑底架，所述收紧装置能够调节拉杆的收紧程度。
以上所涉及到的前后左右上下等方位词，是在所述特高压直流无局放试验装置塔
结构的正常使用时的方位作定义的。
本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵
盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本
申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：将特高压直流无
局放试验装置塔结构分解为数量有限、相互独立的组件和单元。特别是将倍压组件中的各
节倍压单元模块化的同时将均压环组件、支撑底架组件化，形成可以相互组合安装的独立
单元结构，而且相互连接的倍压单元、均压环组件和支撑底架可以拆卸。单独的倍压单元无
需现场安装，直接在现场以整体模块形式与其他组件连接，大大降低了现场安装的难度，减
少了安装设备的使用，节省了大量的组装时间和工作量，大大提高了工作效率，而且模块化
后的倍压单元整体结构稳定性得到保证。另外，模块化的组件和单元方便包装运输，降低运
输成本。
附图说明
图1为本发明特高压直流无局放试验装置塔结构的主视图；
图2为均压环组件的主视图；
图3为上均压环/下均压环的俯视图；
图4为倍压单元的立体结构示意图；
图5为支撑底架的立体结构示意图；
其中：1、均压环组件；2、倍压单元；3、支撑底架；4、绝缘底座；5、拉杆；6、收紧装置；11、
上均压环；12、下均压环；13、支撑柱；21、测压分压器柱；22、倍压整流电容器柱；23、硅堆；
24、加强筋；25、连接法兰；26、硅橡胶伞裙；27、均压角环；28、爬梯；31、支撑框架；32、支撑
杆；33、支撑脚；34、减压板。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明所述的一种特高压直流无局放试验装置塔结构，包括从
上往下依次设置的均压环组件1、倍压组件和支撑底架3。整个装置塔结构在安装后高度超
过11m。
如图2、图3所示，所述均压环组件1包括上均压环11、下均压环12和多个支撑柱13。
所述上均压环11和下均压环12均为剖分式结构。所述上均压环11由两个半环状的第一半环
体（图未示）对接构成，两个第一半环体可拆卸连接。同样的，所述下均压环12由两个半环状
的第二半环体（图未示）对接构成，两个第二半环体可拆卸连接。所述多个支撑柱13支撑固
定在上均压环11和下均压环12之间使均压环组件1安装固定形成一个整体的组件。支撑柱
13可以选择刚管。所述上均压环11和下均压环12的剖分式结构的设置，能够使体积庞大的
上均压环11和下均压环12分解，方便运输到安装现场安装。
所述倍压组件包括多节能够上下堆叠安装的倍压单元2。每节倍压单元2的最高输
出电压为400kV，倍压单元2可以单独使用，也可以多节组合上下堆叠安装使用。倍压单元2
在本实施例中一共是六节倍压单元2，从下往上依次堆叠安装。这样倍压组件的最高输出电
压为2400kV。另外，倍压组件还可以取其中四节倍压单元4组合，最高输出电压为1600kV。所
述倍压单元2包括测压分压器柱21、多个倍压整流电容器柱22、和多个硅堆23。本实施例中，
采用的是一个测压分压器柱21、三个倍压整流电容器柱2以及六组硅堆23。所述测压分压器
柱21与三个倍压整流电容器柱22呈线性阵列排列，即构成两行两列的柱体组合。在同一行
和同一列中，相邻的倍压整流电容器柱22之间安装有三个硅堆23。所述硅堆23呈条状且其
两端分别与相邻的倍压整流电容器柱22固定连接。硅堆23是斜向安装的，三个相邻的硅堆
23从图1中看呈倾斜的Z字形。所述测压分压器柱21和多个倍压整流电容器柱22的柱体上部
和下部均固定设置有连接法兰25，上下相邻的倍压单元2之间能够通过连接法兰25相互对
接安装固定，相邻的倍压单元2之间可拆卸连接。所述测压分压器柱21和多个倍压整流电容
器柱22中两两之间通过多个加强筋24固定连接。在本实施例中，所述加强筋24安装固定在
所述测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22的上部和下部的连接法兰25固定连接，所述加
强筋24为绝缘材料制成。所述加强筋24与连接法兰25通过螺栓连接固定。加强筋24和硅堆
23能够将一个测压分压器柱21、三个倍压整流电容器柱2连接固定形成一个刚性整体，方便
与其他单元、组件整体安装。
所述倍压组件中最上部的倍压单元2的测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22上
部连接法兰25通过连接法兰25与均压环组件1可拆卸连接。最下部的倍压单元2的测压分压
器柱21和倍压整流电容器柱22下部与支撑底架3可拆卸连接。
所述测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22的外周从上往下间隔地分布有硅橡
胶伞裙26。硅橡胶伞裙26的设置能够在降低特高压直流无局放试验装置塔结构的塔体整体
高度的基础上保证测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22爬距，进而保证倍压单元2的电
性能。所述测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22下部的连接法兰25外周包覆安装有均压
角环27，均压角环27能够提高倍压单元2的电性能。
另外，在上下加强筋24之间还设置了爬梯28，方便安装、拆卸、维修人员上下攀爬
作业。
所述支撑底架3包括支撑框架31、与支撑框架31可拆卸连接的支撑杆32、安装在支
撑框架31和支撑杆32下部的多个支撑脚33以及安装在支撑脚下端的减压板34。所述支撑框
架31呈十字形，所述支撑杆32具有四个且分别与支撑框架31的端部连接固定。支撑框架31
和支撑杆32安装后整体呈大十字形。所述支撑脚33沿竖直方向延伸，所述支撑脚33能够在
支撑框架31/支撑杆32上上下移动调整其伸出支撑框架31/支撑杆32下部的长度进而控制
支撑底架3的高度以及特高压直流无局放试验装置塔结构的塔体整体的水平度。所述多个
支撑脚33均布在支撑框架31和支撑杆32下部。所述支撑脚33下端安装有减压板34，所述减
压板34撑地。减压板34能够有效加强整个装置塔结构撑地的支撑面积，能够防止地面局部
受力过大而引起安全事故。所述支撑底架3上安装有水平标尺（图未示）。水平标尺能够检测
支撑底架3撑地时的水平状态。通过观测水平标尺，调节支撑脚33使特高压直流无局放试验
装置塔结构的塔体整体保持水平。
所述倍压组件中最下部的倍压单元2通过绝缘底座4安装在支撑底架3上。所述绝
缘底座4上部与倍压单元2的测压分压器柱21和倍压整流电容器柱22下部的连接法兰25可
拆卸连接。所述绝缘底座4下部与支撑底架3的支撑框架31可拆卸连接。绝缘底座4能有效防
止涡流产生。
绝缘底座4上还设置有测量、通信的接口（图未示）。接口与特高压直流无局放试验
装置塔结构的线路连接，接口能够与其他设备进行数据交换，实现对无局放直流高压发生
器的状态的实时监控。
所述均压环组件1和支撑底架3之间还安装有拉杆组件。所述拉杆组件包括拉杆5
和设置在拉杆5上的收紧装置6。所述拉杆5由绝缘材料制成，所述拉杆5拉吊住均压环组件1
和支撑底架3，所述收紧装置6能够调节拉杆5的收紧程度。
由上述可见，本发明将特高压直流无局放试验装置塔结构分解为数量有限的几个
单元和组件，将单元和组件模块化，不仅方便运输，而且大大降低了特高压直流无局放试验
装置塔结构在现场的安装难度。模块化地安装，降低了安装的复杂程度，简化了安装流程，
提高了安装效率。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实
施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的
变化及实施。