第二章-高压发生装置课件

第二第二章章 工工频X线机的高机的高压部件部件第一第一节 高高压发生器生器第二第二节 高高压变压器器第三第三节 灯灯丝加加热变压器器第四第四节 高高压整流元件整流元件第五第五节 高高压交交换闸第六第六节 高高压电缆、高、高压插插头与插座与插座第七第七节 变压器油及常用器油及常用绝缘材料材料*第二章 工频X线机的高压部件第一节 高压发生器*第一节 高压发生器一一.高压发生器的作用高压发生器的作用为为X线管提供产生线管提供产生X线所需的管电压（线所需的管电压（kV）；）；为为X线管灯丝提供灯丝加热电压；线管灯丝提供灯丝加热电压；如配有两只以上如配有两只以上X线管，还要完成线管，还要完成kV和灯丝加热电压和灯丝加热电压的切换（的切换（高压交换闸高压交换闸）。）。*二二 .高压发生器的组成高压发生器的组成 高压发生器由高压发生器由高压变压器高压变压器、X线管灯丝变压器线管灯丝变压器、高压整流器高压整流器、高压交换闸高压交换闸、高压插头高压插头和和插座插座等高压元器等高压元器件构成件构成 ，并按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的，并按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的箱体内，箱体内装有箱体内，箱体内装有变压器油变压器油，以绝缘，散热，和箱体，以绝缘，散热，和箱体接地。接地。*二.高压发生器的组成*三、高压发生器的体积三、高压发生器的体积U=kfNAU：为变压器的输出电压：为变压器的输出电压N：为变压器的绕组匝数：为变压器的绕组匝数f：为高压电源频率：为高压电源频率A：为变压器铁芯横截面积：为变压器铁芯横截面积k：为常数：为常数*三、高压发生器的体积*第二节第二节 高压变压器高压变压器*第二节 高压变压器*一、结构（升压变压器）一、结构（升压变压器）-提供管电压提供管电压1铁心：铁心：用用热轧硅钢片热轧硅钢片或或冷轧硅钢片冷轧硅钢片剪成不同宽度的矩形剪成不同宽度的矩形条叠成条叠成阶梯形状阶梯形状，每片涂上绝缘漆。，每片涂上绝缘漆。2初级绕组初级绕组 ：匝数较少，电压一般在匝数较少，电压一般在500V以下，电流以下，电流可达上百安培。常用可达上百安培。常用电缆纸或电容器纸电缆纸或电容器纸绝缘，而导线常用绝缘，而导线常用铜铜线线3次级绕组次级绕组 ：电流在电流在1000mA以下。总匝数在数万到数以下。总匝数在数万到数十十万万匝，输出的交流电压很高匝，输出的交流电压很高 ，两个次级绕组同相串联，两个次级绕组同相串联，次次级中心点接地级中心点接地的方式。绝缘材料用电的方式。绝缘材料用电容器纸容器纸，线采用，线采用漆包线漆包线。变压比变压比*一、结构（升压变压器）-提供管电压*4.中心点接地中心点接地可获得与大地相同的可获得与大地相同的零电零电位位可使高压变压器的可使高压变压器的绝缘绝缘要要求降低一半，构成高压变压求降低一半，构成高压变压器的各种材料的器的各种材料的耐压耐压要求降要求降低一半低一半由于次级中心点电位为零，由于次级中心点电位为零，可以把可以把mA表表串接在次级中串接在次级中心点处，安装在控制台上心点处，安装在控制台上为防止毫安测量回路断路为防止毫安测量回路断路而使中心测量点电位升高，而使中心测量点电位升高，在中心接线柱上在中心接线柱上并联并联一对一对放电针放电针或一个或一个纸介电容器纸介电容器。*4.中心点接地*二、特点二、特点：次级绕组中心点接地次级绕组中心点接地变压比小变压比小设计容量小于最高输出容量设计容量小于最高输出容量浸泡在变压汽油中浸泡在变压汽油中*二、特点：*三三.高压变压器常见故障高压变压器常见故障1.高压对地击穿或两线圈之间高压击穿高压对地击穿或两线圈之间高压击穿 经毫安表后经毫安表后接地线圈末端对地高压击穿时，接地线圈末端对地高压击穿时，毫安表指针满格毫安表指针满格，管电压表指针下降，保险丝断，无管电压表指针下降，保险丝断，无X产生。产生。直接接地线圈末端直接接地线圈末端对地高压击穿时，除对地高压击穿时，除毫安表无指示外毫安表无指示外，其它，其它现象相同。现象相同。2.高压变压器次级线圈局部短路高压变压器次级线圈局部短路 毫安表指针毫安表指针指示降低指示降低，X线穿透力下降，线穿透力下降，初级电流增大初级电流增大，严重时，严重时，保险丝熔断。保险丝熔断。3.高压变压器次级线圈断路高压变压器次级线圈断路 高压通过高压通过断线头放电断线头放电，荧光屏闪动，毫安表指示不稳；端口较大，荧光屏闪动，毫安表指示不稳；端口较大时，无时，无X线产生线产生*三.高压变压器常见故障*第三节第三节 灯丝加热变压器灯丝加热变压器*第三节 灯丝加热变压器*一一 、结构（降压变压器）结构（降压变压器）-提供灯丝加热电压提供灯丝加热电压铁心铁心 用用涂漆硅钢片涂漆硅钢片以交错叠片的方法制成以交错叠片的方法制成口字形口字形或或c字形字形初级绕组初级绕组 流过流过电流很小电流很小，一般用，一般用较细的漆包线较细的漆包线分层绕在用黄蜡绸或分层绕在用黄蜡绸或绝缘纸包好的的阶梯形臂上。匝数为绝缘纸包好的的阶梯形臂上。匝数为1000匝匝左右。左右。次级绕组次级绕组 电流较大电流较大，一般用直径较粗的沙包或玻璃丝包圆铜线。匝，一般用直径较粗的沙包或玻璃丝包圆铜线。匝数为数数为数10匝匝。*一、结构（降压变压器）-提供灯丝加热电压*二二 、特点、特点必须有足够的容量必须有足够的容量初次级间必须有足够的绝缘强度初次级间必须有足够的绝缘强度次级输出电压低次级输出电压低*二 、特点*三三 、灯丝加热变压器的常见故障、灯丝加热变压器的常见故障1.灯丝变压器次级线圈对地或对初级线圈击穿灯丝变压器次级线圈对地或对初级线圈击穿初级电流增大，保险丝熔断，管电压指针下降初级电流增大，保险丝熔断，管电压指针下降2.灯丝变压器次级线圈引出线接触不良或断路灯丝变压器次级线圈引出线接触不良或断路接触不良时，灯丝亮度不够接触不良时，灯丝亮度不够次级公用线断路时，大小焦点同时点亮次级公用线断路时，大小焦点同时点亮3.灯丝变压器次级线圈短路灯丝变压器次级线圈短路轻微时，灯丝亮度不足，初级电流增大，初级电压增大轻微时，灯丝亮度不足，初级电流增大，初级电压增大严重时，保险丝熔断，灯丝不亮严重时，保险丝熔断，灯丝不亮4.灯丝变压器初级线圈断路灯丝变压器初级线圈断路灯丝不亮，无灯丝不亮，无x产生产生5.灯丝变压器初级线圈短路灯丝变压器初级线圈短路严重时，保险丝断严重时，保险丝断局部时，次级电压升高，灯丝亮度增加局部时，次级电压升高，灯丝亮度增加*三、灯丝加热变压器的常见故障*第四节第四节 高压整流元件高压整流元件*第四节 高压整流元件*作用原理：高压变压器的次级输出的作用原理：高压变压器的次级输出的交流高压交流高压，正半周期正半周期时，时，阳极为正电位，阳极为正电位，有有X线线产生，产生，负半周期负半周期时，阳极为负电位，时，阳极为负电位，没有没有X线线产生。而高压整流元件将交流高压转换成产生。而高压整流元件将交流高压转换成直流高压直流高压正负两个半周期正负两个半周期，阳极都为正电位，阳极都为正电位，都有都有X线产生线产生。一一 、高压整流元件、高压整流元件*作用原理：高压变压器的次级输出的交流高压，正半周期时，阳极为（一）高压真空整流管（一）高压真空整流管玻璃器件，易碎、体积大、寿命短、电路复杂。玻璃器件，易碎、体积大、寿命短、电路复杂。已淘汰已淘汰*（一）高压真空整流管已淘汰*(二）半导体整流器二）半导体整流器 有氧化铜整流器，硒整流器，硅整流器，锗整流器等，其中硅有氧化铜整流器，硒整流器，硅整流器，锗整流器等，其中硅整流器又称整流器又称高压硅堆高压硅堆，应用最广泛。，应用最广泛。1.高压硅堆的特点高压硅堆的特点体积小、机械强度高、绝缘性能好、寿命长、性能稳定、工作油温体积小、机械强度高、绝缘性能好、寿命长、性能稳定、工作油温为为70摄氏度。摄氏度。2 .高压硅堆结构高压硅堆结构由许多单晶硅做成的由许多单晶硅做成的二极管二极管以以银丝银丝串联而成，外壳一般采用环氧树脂。串联而成，外壳一般采用环氧树脂。*(二）半导体整流器*二二 、高压整流元件的常见故障、高压整流元件的常见故障1高压整流硅堆高压整流硅堆断路断路（1）若）若一只一只高压硅堆断路，则半周期无高压硅堆断路，则半周期无X，毫安指示减半。，毫安指示减半。（2）若）若两只两只高压硅堆断路，则断路位置不同，现象不同。高压硅堆断路，则断路位置不同，现象不同。2 高压整流硅堆高压整流硅堆击穿击穿 击穿后，硅堆电阻很小，电流很大，毫安表指针满击穿后，硅堆电阻很小，电流很大，毫安表指针满刻，无刻，无X线产生线产生*二、高压整流元件的常见故障*第五节第五节 高压交换闸高压交换闸*第五节 高压交换闸*作用：将高压变压器产生的高压分别送到作用：将高压变压器产生的高压分别送到不同不同用途的用途的X线管上。线管上。要求：高压交换闸要接通高压和灯丝加热电压，动作频繁，因此要求：高压交换闸要接通高压和灯丝加热电压，动作频繁，因此要求要求牢固牢固，绝缘强度绝缘强度和和机械强度机械强度高。高。1-1-常用的高压交换闸常用的高压交换闸多为电磁接触器式，由多为电磁接触器式，由两组两组组成，一组做阳极高压交换，一组做组成，一组做阳极高压交换，一组做灯丝加热电压交换。灯丝加热电压交换。*作用：将高压变压器产生的高压分别送到不同用途的X线管上。*2-2-高压交换闸常见故障高压交换闸常见故障1 1触点接触不良触点接触不良 现象：毫安不稳，灯丝不亮，荧光屏亮度降低，闪烁或无现象：毫安不稳，灯丝不亮，荧光屏亮度降低，闪烁或无X线线产生。产生。2 2引线断路引线断路现象：现象：阳极阳极断路时，无断路时，无X线产生线产生 阴极阴极断路时，断路位置不同，则现象不同。断路时，断路位置不同，则现象不同。*高压交换闸常见故障*第六节第六节 高压电缆、高压插头与插座高压电缆、高压插头与插座*第六节 高压电缆、高压插头与插座*一一 、高压电缆作用、高压电缆作用 将高压发生装置产生的高压输送到将高压发生装置产生的高压输送到X线管的两端，同时线管的两端，同时把灯丝加热电压输送到把灯丝加热电压输送到X线管的阴极。线管的阴极。（一）（一）高压电缆的结构高压电缆的结构 1 要求要求（1）一定截面积，以耐压和输高压）一定截面积，以耐压和输高压（2）小截面积，轻便柔软，适应）小截面积，轻便柔软，适应X线管经常移动和电缆弯曲线管经常移动和电缆弯曲*一、高压电缆作用*2 结构结构（1）导电芯线导电芯线 （2）高压绝缘层高压绝缘层 （3）半导体层半导体层 （4）金属屏蔽层金属屏蔽层 （5）保护层保护层 *2 结构*（二）高压电缆的使用（二）高压电缆的使用 注意防止过度弯曲，弯曲半径要大于电缆直径的注意防止过度弯曲，弯曲半径要大于电缆直径的58倍，保持电缆干燥、清洁，避免油污和有害气体的倍，保持电缆干燥、清洁，避免油污和有害气体的侵蚀侵蚀部分国家各色环代表的千伏值部分国家各色环代表的千伏值*（二）高压电缆的使用部分国家各色环代表的千伏值*（三）高压电缆的常见故障（三）高压电缆的常见故障1 电缆击穿或高压插头击穿电缆击穿或高压插头击穿指绝缘层被破坏，芯线高压指绝缘层被破坏，芯线高压与接地金属屏蔽层短路与接地金属屏蔽层短路 故障现象故障现象：保险丝熔断：保险丝熔断 透视暗淡，摄影白片透视暗淡，摄影白片 电缆烧焦的气味电缆烧焦的气味2 2高压电缆芯线短路高压电缆芯线短路阳极可使用，阴极使用时，轻微的电压下降，严重的灯阳极可使用，阴极使用时，轻微的电压下降，严重的灯丝不亮丝不亮3 3高压电缆芯线断路高压电缆芯线断路小芯线断路，透视灯丝不亮；大芯线断路，摄影灯丝不小芯线断路，透视灯丝不亮；大芯线断路，摄影灯丝不亮亮;公共线断路，两灯丝都不亮。公共线断路，两灯丝都不亮。*（三）高压电缆的常见故障*三、三、高压插头与插座高压插头与插座作用：高压电缆与作用：高压电缆与X线管和高压发生器的线管和高压发生器的连接器件连接器件。为。为装卸方便，高压电缆两端装高压插头，装卸方便，高压电缆两端装高压插头，X线管和高压线管和高压发生器上装有高压插座，连接时将发生器上装有高压插座，连接时将高压插头插入高压高压插头插入高压插座插座即可即可。电缆与插头间的空隙绝缘填充物灌满。电缆与插头间的空隙绝缘填充物灌满。*三、高压插头与插座*第七节第七节 变压器油及常用绝缘材料变压器油及常用绝缘材料*第七节 变压器油及常用绝缘材料*1-1-变压器油变压器油1 1电介质强度电介质强度（绝缘强度）（绝缘强度）管套内要求达到管套内要求达到40KV2 燃烧点高燃烧点高 150160摄氏度摄氏度3 闪燃点高闪燃点高 135150摄氏度摄氏度4 导热系数高导热系数高 5 化学性能稳定化学性能稳定6 黏度低黏度低 7 凝固点低凝固点低 -15-45摄氏度摄氏度8 比重比重 0.895g/cm9 9颜色颜色 一般为浅黄，暗红或水白，透明无悬浮物一般为浅黄，暗红或水白，透明无悬浮物*变压器油*变压器油老化变压器油老化定义定义：变压器在工作过程中，由于受到电场，光线，高温，：变压器在工作过程中，由于受到电场，光线，高温，氧气，水分，杂质等影响，其性能逐渐变劣，使电介质强氧气，水分，杂质等影响，其性能逐渐变劣，使电介质强度下降。度下降。老化的变压器油过滤的方法：老化的变压器油过滤的方法：滤油需要外接滤油需要外接滤油机滤油机和和放油桶放油桶。将外接。将外接滤油机滤油机和放油桶及变和放油桶及变压器压器管路管路连为一体，进行外循环在线滤油连为一体，进行外循环在线滤油主要：主要：1、在线滤油、在线滤油 要要连续作业连续作业，保证在天气晴好，保证在天气晴好 空气湿空气湿度度较小的情况下进行较小的情况下进行2、真空、真空滤油机滤油机要保证有一定的要保证有一定的功率数功率数，滤油机太小可能油，滤油机太小可能油循环走不下去循环走不下去3、油循环从油枕上开口阀处进行，此处打开后最好进行、油循环从油枕上开口阀处进行，此处打开后最好进行包包扎好扎好，防止其他杂物在滤油时掉入，防止其他杂物在滤油时掉入变压器油变压器油枕中。枕中。4、滤油一定时间后，、滤油一定时间后，取油样化验取油样化验。*变压器油老化*2-2-其他绝缘材料其他绝缘材料（一）电容器纸（一）电容器纸纯纤维素制成并以石蜡纯纤维素制成并以石蜡或石油浸渍的或石油浸渍的（二）塑料（二）塑料1 1酚醛压塑粉酚醛压塑粉 苯酚，苯胺，甲醛树脂为基材，木苯酚，苯胺，甲醛树脂为基材，木粉为填料，加工而成。粉为填料，加工而成。2 2聚丙烯聚丙烯 3 3尼龙尼龙64 4电缆纸电缆纸5 5黄蜡稠黄蜡稠*其他绝缘材料*