隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)對(dui)環(huan)保(bao)技(ji)術(shu)的(de)探(tan)索(suo)，加(jia)速(su)器(qi)也(ye)逐(zhu)漸(jian)被(bei)應(ying)用(yong)於(yu)環(huan)保(bao)產(chan)業(ye)中(zhong)，電(dian)子(zi)束(shu)法(fa)電(dian)廠(chang)煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)就(jiu)是(shi)一(yi)例(li)。該(gai)類(lei)加(jia)速(su)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu)達(da)到(dao) 1000kW,而對電壓要求的等級不是很高
，1MV 左右即可。由於該類加速器能耗較大，因此，人們對其進行設計時更多的關注能量的轉換效率。

下表給出了目前使用較多的工業加速器用直流高壓電源的性能比較。

表1：工業加速器常用直流高壓電源性能比較


keyikanchu
，bianyaqijiaqiaoshizhengliudianluxingdianyuanhejueyuanxinbianyaqixingzhiliugaoyadianyuandexiaolvjiaogao
，erjueyuanxinbianyaqixingdianyuanhedinamixingdianyuanzaidianyadengjifangmianbijiaoyouyoushi。chuyugongchengshijiyingyongdekaolv
，wodanweimuqianshejidejiasuqizhiliuzhiliugaoyadianyuanjishuzhibiaoweishuchudianya1.2MV

，輸出功率 1200kV，電壓不穩定度<±5％，效率>95％。

電源類型的確定

電子束輻照處理電廠尾氣對電子束的能量穩定度不高，僅要求長時間（連續運行 1 年），大功率束流（1000mA）的(de)穩(wen)定(ding)輸(shu)出(chu)。以(yi)往(wang)的(de)電(dian)子(zi)加(jia)速(su)器(qi)係(xi)列(lie)所(suo)用(yong)高(gao)壓(ya)發(fa)生(sheng)器(qi)二(er)次(ci)側(ce)都(dou)采(cai)用(yong)電(dian)容(rong)倍(bei)壓(ya)線(xian)路(lu)來(lai)整(zheng)流(liu)
，這(zhe)樣(yang)的(de)好(hao)處(chu)之(zhi)一(yi)是(shi)可(ke)以(yi)使(shi)二(er)次(ci)線(xian)圈(quan)的(de)匝(za)數(shu)比(bi)普(pu)通(tong)整(zheng)流(liu)方(fang)式(shi)時(shi)減(jian)少(shao)一(yi)半(ban)。但(dan)是(shi)實(shi)際(ji)操(cao)作(zuo)經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming)這(zhe)樣(yang)的(de)整(zheng)流(liu)方(fang)式(shi)也(ye)降(jiang)低(di)了(le)供(gong)電(dian)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，隨(sui)著(zhe)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)到(dao)升(sheng)高(gao)到(dao) 4 或 5MV 時

，所用電容數會是 2.5MV
，100kW 的高壓發生器所采用電容數目的 3－4 倍bei。而er且qie此ci時shi由you於yu電dian壓ya等deng級ji的de升sheng高gao，高gao負fu載zai電dian阻zu和he整zheng流liu管guan的de體ti積ji也ye會hui相xiang應ying的de增zeng大da
，從cong而er影ying響xiang到dao高gao壓ya發fa生sheng器qi的de整zheng體ti體ti積ji。因yin此ci俄e羅luo斯si電dian物wu理li室shi近jin幾ji年nian研yan製zhi的de加jia速su器qi用yong高gao壓ya直zhi流liu高gao壓ya電dian源yuan的de二er次ci側ce均jun采cai用yong橋qiao式shi整zheng流liu方fang式shi。

綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)各(ge)類(lei)直(zhi)流(liu)高(gao)壓(ya)電(dian)源(yuan)可(ke)達(da)到(dao)的(de)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)，實(shi)現(xian)原(yuan)理(li)以(yi)及(ji)維(wei)護(hu)方(fang)便(bian)因(yin)素(su)，我(wo)們(men)的(de)電(dian)源(yuan)采(cai)用(yong)三(san)相(xiang)變(bian)壓(ya)器(qi)接(jie)橋(qiao)式(shi)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)型(xing)
，在(zai)每(mei)個(ge)次(ci)級(ji)線(xian)餅(bing)後(hou)接(jie)矽(gui)堆(dui)整(zheng)流(liu)，將(jiang)整(zheng)流(liu)後(hou)電(dian)壓(ya)疊(die)加(jia)形(xing)成(cheng) 1.2MV 直流高 壓輸出。

youyudianyuanzhutijiegouweisanxiangbianyaqixing
，zaigonglvshangbingmeiyouxianzhi，zhiyaozengdatiexindejiemianjijiuhuizengjiadianyuandegonglvrongliang。bihedecilutigaolenengliangzhuanhuanxiaolv，kedadao 90％以上。

為了保證電壓輸出的穩定度
，我們的電源次級采用星－三角交替聯結
，使電壓波動由原來的每周期六脈動增加為十二脈動
，理論上電壓的不穩定度小於 2％。

絕緣介質的選用

鑒(jian)於(yu)以(yi)往(wang)一(yi)些(xie)采(cai)用(yong)油(you)絕(jue)緣(yuan)的(de)加(jia)速(su)器(qi)直(zhi)流(liu)高(gao)壓(ya)電(dian)源(yuan)發(fa)生(sheng)過(guo)絕(jue)緣(yuan)方(fang)麵(mian)的(de)故(gu)障(zhang)，綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)和(he)減(jian)少(shao)占(zhan)地(di)麵(mian)積(ji)等(deng)因(yin)素(su)
，我(wo)單(dan)位(wei)目(mu)前(qian)設(she)計(ji)的(de)電(dian)源(yuan)采(cai)用(yong)高(gao)壓(ya) SF6 氣體作為絕緣介質。這樣既提高了耐壓等級，又極大的減輕了設備的重量。每次設備維護僅需將 SF6 氣體排放到儲氣鋼桶中，就可對設備進行檢修。隻要保證設備的良好密封就可以實現電源的穩定運行。

絕緣結構確定的原則

由於 SF6 氣(qi)體(ti)對(dui)電(dian)場(chang)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)
，因(yin)此(ci)三(san)芯(xin)柱(zhu)采(cai)用(yong)等(deng)邊(bian)三(san)角(jiao)形(xing)結(jie)構(gou)以(yi)達(da)到(dao)均(jun)勻(yun)電(dian)場(chang)的(de)目(mu)的(de)。同(tong)時(shi)，在(zai)整(zheng)個(ge)電(dian)源(yuan)中(zhong)也(ye)將(jiang)盡(jin)量(liang)使(shi)電(dian)極(ji)形(xing)式(shi)為(wei)同(tong)軸(zhou)圓(yuan)筒(tong)電(dian)極(ji)，整(zheng)個(ge)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)不(bu)存(cun)在(zai)尖(jian)角(jiao)。根(gen)據(ju)工(gong)程(cheng)計(ji)算(suan) 式，在 0.8Mpa 壓力下，SF6 氣體的擊穿場強為 296.05kV/cm。以往俄羅斯電物理室設計的 SF6 氣體絕 緣直流高壓電源中電極間最大場強為 120kV/cm，本次絕緣結構中使各個高低壓電極間最大場強不超過 150kV/cm。

初級繞組和次級繞組以同軸的方式安裝，每級線餅後都接了整流電路，最後輸出電壓幅值為各個整流矽堆電壓值的疊加。

散熱方麵的考慮該電源係統的效率為 95％，功率損耗主要集中在電源係統的感應調壓器和電源主體兩部分。其中 電源主體的功率損耗約為 20kW
，主要通過電源鋼桶內 SF6 氣體的自然循環和纏繞於鋼桶內壁的水管 冷卻帶走。

該類電源的設計難點

該gai類lei電dian源yuan的de設she計ji難nan點dian在zai於yu介jie質zhi的de絕jue緣yuan特te性xing與yu電dian源yuan內nei部bu絕jue緣yuan結jie構gou的de配pei合he方fang麵mian。不bu論lun是shi采cai用yong油you絕jue緣yuan還hai是shi氣qi體ti絕jue緣yuan，此ci類lei高gao壓ya發fa生sheng器qi的de外wai形xing尺chi寸cun主zhu要yao由you電dian壓ya等deng級ji和he其qi內nei部bu的de絕jue緣yuan尺chi寸cun決jue定ding，隨sui著zhe電dian壓ya等deng級ji的de提ti高gao
，外wai形xing尺chi寸cun也ye相xiang應ying增zeng大da。此ci外wai，整zheng流liu設she備bei的de尺chi寸cun和he性xing能neng也ye會hui對dui高gao壓ya發fa生sheng器qi的de整zheng體ti性xing能neng和he尺chi寸cun產chan生sheng 影響。

目(mu)前(qian)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)理(li)論(lun)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟(shu)
，該(gai)類(lei)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)難(nan)點(dian)在(zai)於(yu)對(dui)絕(jue)緣(yuan)介(jie)質(zhi)絕(jue)緣(yuan)特(te)性(xing)和(he)絕(jue)緣(yuan)結(jie)構(gou)的(de)配(pei)合(he)方(fang)麵(mian)。用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)油(you)絕(jue)緣(yuan)介(jie)質(zhi)的(de)高(gao)壓(ya)發(fa)生(sheng)器(qi)，其(qi)最(zui)高(gao)電(dian)壓(ya)限(xian)製(zhi)在(zai) 800kV 以下。在綜合考慮高電壓等級的輸出和節約占地空間的考慮下，采用高壓氣體作為絕緣介質是可行的，用高壓 SF6 氣體絕緣的高壓發生 器電壓等級可達 1MV 以上
，而目前應用較多的 SF6 氣體對於電場的均勻性要求比較高，絕緣結構的 設計是該類電壓發生器發展的關鍵。

對於本電源內
，初次級線圈為同軸方式安裝

，絕緣最危險部位在高壓電極對鐵芯處。此處不僅要 適當增加絕緣距離
，改善電極形狀也是必要的。

在初步設計中
，我們采用了 ANSYS 軟件對整個電場進行三維模擬後，認為電源內部所有絕緣結構皆符合絕緣要求。

gaileidianyafashengqijixutigaodianyadengjideguanjianzaiyuneibugegebujianjueyuanjiegoudegaishan，zhiyoutigaolejueyuanjiezhidedianqixingneng，zengjiajueyuanjiezhidejueyuantexingyujueyuanjiegoupeihefangmiandeshiyan，cainenggouyouxiaodesuoxiaodianyuantiji
，cainengshisuoshejidedianyuanshixiananquan，gaoxiaodegaodianyadewendingshuchu。

jiasuqizaihuanbaoxingyedeyingyongchuyuqibujieduan，muqianjinzaidianchangyanqijinghuafangmianyousuoyingyong。suizheduijiasuqibenshendebuduanyanjiu
，tigaoqizishendeshuliugonglv，zengqiangdianzichuantounenglihou，qizaiwushuichuli，lajichulidengfangmianyehuiyouhendafazhan
，zhejianghuiduidianyuandeshejitichugenggaodeyaoqiu
，bujinyaoqiudagonglv，dianyadengjiyehuitigao。