一種適用于觸發間隙的裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種適用于觸發間隙的裝置，包括：觸發間隙本體(101)、觸發器(102)和控制單元(103)；觸發間隙本體(101)包括：高壓電極(1)和地電極(2)；地電極設有火山口式地電極圓臺結構；高壓電極設有平滑過渡的凸臺結構；邊緣搭接的旋臂結構；電極附不銹鋼背板；火山口式地電極圓臺結構，可以保護噴射腔小孔免受燒蝕，保證間隙的觸發性能；平滑的高壓電極凸臺結構，可以減輕電弧對高壓電極中心圓臺燒蝕，提升電極通流能力；邊緣搭接的旋臂結構，可以減輕電極邊緣燒蝕，提升電極通流性能和整體機械強度；地電極及高壓電極均附不銹鋼背板，可以進一步提升電極機械強度。

A device suitable for triggering gaps

The invention provides a suitable device, the trigger gap including: trigger gap body (101), trigger (102) and a control unit (103); (101) the trigger gap body includes: a high voltage electrode (1) and a ground electrode (2); ground electrode is the electrode type volcano cone structure; the convex structure with a smooth transition of the high voltage electrode; spiral structure brim; electrode of stainless steel board; volcano type electrode cone structure, can protect the injection cavity hole from ablation, ensure the gap trigger performance; high voltage electrode lug structure smooth, can reduce the arc center circle on the high voltage electrode ablation, enhance electrode flow capacity; arm structure of brim, can reduce the electrode edge ablation, improve electrode flow performance and overall mechanical strength; ground electrode and high-voltage electrodes of stainless steel plate, can be further Mechanical strength of lifting electrode.

【技術實現步驟摘要】
一種適用于觸發間隙的裝置
本專利技術涉及一種觸發間隙的裝置，具體涉及一種中高壓等級下大容量SF6觸發間隙的裝置。
技術介紹
在脈沖功率領域中，隨著大功率觸發間隙技術的發展，觸發導通時間可以縮短到數十納秒級，通流容量可以達到上千庫倫，并且具有很高的耐壓水平。觸發間隙動作時間遠低于常規開關，可控性強，技術性能高，容易構成快速閉合開關，可作為核心器件形成特殊應用，解決電網眾多久難解決的技術問題。大功率觸發間隙分為真空和SF6觸發間隙兩種，其中SF6觸發間隙可應用較高電壓等級。SF6觸發間隙主要依靠電弧實現通流，電弧的產生勢必燒損電極，在高電壓和大電流下更為嚴重。為了保證間隙具有穩定的動作特性和長的電氣壽命，必須設法使電極間形成的電弧快速離開發生地且保持不斷運動，直到熄滅。電極的結構及其通流感生磁場，是影響電弧運動特性的關鍵因素，在SF6觸發間隙研制過程中，多直接套用真空斷路器螺旋槽觸頭結構，容易導致噴射腔內壓力不足，等離子體射流噴射高度不夠，主間隙不易導通，起弧后電弧停滯時間長，會導致電極中心平臺處燒蝕嚴重，當電弧運動至電極邊緣會再次停滯，電極邊緣亦會出現明顯熔痕，上述現象無疑會影響SF6觸發間隙電氣性能的提升。
技術實現思路
為克服上述缺陷，本專利技術提供了一種適用于觸發間隙的裝置，包括：火山口式地電極圓臺結構；平滑過渡的高壓電極凸臺結構；邊緣搭接的旋臂結構；電極附不銹鋼背板；可以保護噴射腔小孔免受燒蝕，保證間隙的觸發性能；可以減輕電弧對高壓電極中心圓臺燒蝕，提升電極通流能力；可以保證電極機械強度。為實現上述目的，本專利技術具體技術方案如下：一種適用于觸發間隙的裝置，所述裝置包括：觸發間隙本體(101)、觸發器(102)和控制單元(103)；所述觸發間隙本體(101)包括：高壓套管(3)和放電罐(4)；所述放電罐(4)的頂部與高壓套管(3)相連，底部與觸發器(102)相連；所述放電罐(4)的外部設置有氣閥(5)和防爆片(6)，內部設置有高壓電極(1)和與高壓電極(1)對應設置的地電極(2)。所述高壓電極(1)縱剖面中心區域為上部大下部小上下部之間平緩過渡的倒梯形。所述地電極(2)縱剖面中心區域為火山口式圓臺結構，其中心圓臺內部中空，與其內部的絕緣環(221)構成頂部開孔的噴射腔(22)；其圓臺外部形態呈火山口狀，噴射腔(22)的噴射腔小孔(211)位于火山口式圓臺底部中心位置；其頂部邊沿與旋臂之間平緩過渡。所述絕緣環(221)內部設有觸發針電極(222)。高壓電極(1)和地電極(2)的表面設有開槽(14)，形成旋臂；所述旋臂的旋轉角度為45度，其外部邊沿相互連接。高壓電極(1)與地電極(2)的材質均為銅鎢合金，且尺寸相同。高壓電極(1)與地電極(2)的背部均設有不銹鋼背板(12)。高壓電極(1)的旋臂與地電極(2)的旋臂的旋轉方向相同。所述控制單元(103)接收到外部發送的控制信號，并將控制信號轉換成光信號，通過光纖傳輸出給觸發器(102)的前級觸發器。所述觸發器(102)包括隔離變壓器、前級觸發器和與前級觸發器相連的后級觸發器；所述隔離變壓器分別與前級觸發器和后級觸發器相連；所述后級觸發器與觸發間隙本體(101)的觸發針電極(222)相連。與最接近的現有技術比，本專利技術提供的技術方案具有以下有益效果：(1)火山口式地電極圓臺結構，可以保護噴射腔小孔免受燒蝕，保證間隙的觸發性能；(2)平滑的高壓電極凸臺結構，可以減輕電弧對高壓電極中心圓臺燒蝕，提升電極通流能力；(3)邊緣搭接的旋臂結構，可以減輕電極邊緣燒蝕，提升電極通流性能和整體機械強度；(4)地電極及高壓電極均附不銹鋼背板，可以進一步提升電極機械強度。附圖說明圖1為適用于觸發間隙的裝置的結構示意圖。圖2為地電極正視圖。圖3為地電極仰視圖。圖4為高壓電極正視圖。圖5為高壓電極仰視圖。其中：101-觸發間隙本體；102-觸發器；103-控制單元；1-高壓電極；2-地電極；3-高壓套管；4-放電罐；5-氣閥；6-防爆片；11-凸臺；12-不銹鋼背板；13-邊緣搭接的旋臂；14-開槽；21-火山口式圓臺；22-噴射腔；211-噴射腔小孔；212-頂部邊沿；213-平緩過渡區；221絕緣環；222-觸發針電極。具體實施方式下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術做進一步詳細描述：根據圖1所示，噴射觸發間隙整體裝置包括：觸發間隙本體101、觸發器102和控制單元103。控制單元103接收到外部發送的控制信號，并將控制信號轉換成光信號，通過光纖傳輸，輸出給觸發器102，并控制觸發器102觸發導通觸發間隙本體101。觸發器102包括隔離變壓器、前級觸發器和后級觸發器。隔離變壓器分別為前級觸發器和后級觸發器供電，當前級觸發器接收到控制單元101發送的觸發信號后，輸出脈沖信號使后級觸發器放電，產生高壓脈沖信號并施加到觸發間隙本體101的觸發針電極上222。觸發間隙本體101設有一對主電極，為高壓電極1和地電極2，地電極2內部嵌入一個噴射腔22。當觸發針電極222接收到觸發器102輸出的觸發脈沖信號時，噴射腔22內發生放電，產生大量等離子體并注入由高壓電極1和地電極2構成的主間隙中，引發主間隙導通。根據圖2所示，地電極2采用火山口式地電極圓臺結構21，其中，地電極2材質為銅鎢合金，中心圓臺內部中空，與絕緣環221構成頂部開孔的噴射腔22；圓臺外部形態呈火山口狀，噴射腔小孔211位于火山口式圓臺21底部中心位置，火山口式地電極圓臺的噴射腔小孔211與高壓電極1間的絕緣距離更大，保證了主間隙絕緣性能，小孔噴射等離子體觸通主間隙后，電弧易于圓臺頂部邊沿與上電極間產生；圓臺頂部邊沿與電極旋臂之間進行平緩過渡處理，易于電弧向旋臂方向運動。根據圖4所示，高壓電極1采用平滑的高壓電極凸臺11結構，其中，高壓電極1與地電極2材質、尺寸相同，工作過程中與地電極2對稱安裝；高壓電極1中心設計成平滑的凸臺11結構，保證電場均勻，絕緣性能優良，噴流觸發主間隙后電弧在凸臺表面隨機產生，與此同時，還可誘導電弧由凸臺迅速向旋臂13運動，從而減輕對中心平臺的燒蝕。根據圖3、圖5所示，高壓電極1和地電極2表面均做開槽13處理，形成8只旋臂13，每只旋臂13旋轉角度為45度，高壓電極1和地電極2安裝后，旋臂13的旋轉方向相同，以確保在導通電流時形成旋轉電弧。高壓電極1和地電極2均采用邊緣搭接的旋臂13結構，一方面引導電弧在電極邊緣高速旋轉，減輕電極燒蝕，另一方面將8只旋臂13形成整體，提升電極機械強度。高壓電極和地電極的背面均附裝不銹鋼背板12，在不影響電極導流性能的同時，進一步提升電極機械強度，抵抗燃弧過程中電動扭力，避免出現旋臂扭斷現象。需要聲明的是，本
技術實現思路
及具體實施方式意在證明本專利技術所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本專利技術保護范圍的限定。本領域技術人員在本專利技術的精神和原理啟發下，可作各種修改、等同替換、或改進。但這些變更或修改均在申請待批的權利要求的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于觸發間隙的裝置，所述裝置包括：觸發間隙本體(101)、觸發器(102)和控制單元(103)；所述觸發間隙本體(101)包括：高壓套管(3)和放電罐(4)；其特征在于：所述放電罐(4)的頂部與高壓套管(3)相連，底部與觸發器(102)相連；所述放電罐(4)的外部設置有氣閥(5)和防爆片(6)，內部設置有高壓電極(1)和與高壓電極(1)對應設置的地電極(2)。

【技術特征摘要】
1.一種適用于觸發間隙的裝置，所述裝置包括：觸發間隙本體(101)、觸發器(102)和控制單元(103)；所述觸發間隙本體(101)包括：高壓套管(3)和放電罐(4)；其特征在于：所述放電罐(4)的頂部與高壓套管(3)相連，底部與觸發器(102)相連；所述放電罐(4)的外部設置有氣閥(5)和防爆片(6)，內部設置有高壓電極(1)和與高壓電極(1)對應設置的地電極(2)。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述高壓電極(1)縱剖面中心區域為上部大下部小上下部之間平緩過渡的倒梯形。3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述地電極(2)縱剖面中心區域為火山口式圓臺結構，其中心圓臺內部中空，與其內部的絕緣環(221)構成頂部開孔的噴射腔(22)；其圓臺外部形態呈火山口狀，噴射腔(22)的噴射腔小孔(211)位于火山口式圓臺底部中心位置；其頂部邊沿與旋臂之間平緩過渡。4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于：所述絕緣環(221)內部設有觸發針電極(222)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李志兵，張鵬飛，顏湘蓮，劉北陽，王浩，何潔，徐曉東，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：北京,11