一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)，本發(fā)明專利技術(shù)包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的圓形法蘭盤形狀的主電極Ⅰ（1）及其電極頭（12）、主電極Ⅱ（2）和對(duì)應(yīng)的電極頭（13）以及通過固定螺栓（9）連接的圓形筒體開關(guān)外殼（3）。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1、觸發(fā)電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可在觸發(fā)條件下產(chǎn)生UV電離，使其在主間隙中分布較為豐富的初始電子，縮短火花間隙的擊穿延時(shí)，誘發(fā)圓環(huán)電極產(chǎn)生多通道并聯(lián)放電達(dá)到了降低開關(guān)電感，減小電極燒蝕，延長(zhǎng)開關(guān)壽命的作用；2、開關(guān)整體呈現(xiàn)緊湊的同軸結(jié)構(gòu)，且主電極間距極小，增加開關(guān)內(nèi)部的氣壓，有效地降低了間隙的擊穿延時(shí)，同時(shí)減少火花電感，這將簡(jiǎn)化觸發(fā)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高電壓氣體火花開關(guān)制造領(lǐng)域，特別涉及一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)。
技術(shù)介紹
氣體火花開關(guān)是脈沖功率裝置的核心部件。其性能直接影響到脈沖功率源的輸出特性。隨著脈沖功率裝置向更高功率、高重復(fù)頻率方向發(fā)展，要求氣體火花開關(guān)具有承受電壓高、電感和抖動(dòng)低、壽命長(zhǎng)等特性。當(dāng)氣體開關(guān)間隙形成多個(gè)并聯(lián)的放電通道時(shí)，不僅顯著降低了每個(gè)放電通道的電流密度，減小了開關(guān)電弧對(duì)電極的燒蝕，延長(zhǎng)了開關(guān)壽命，而且降低了開關(guān)電感和導(dǎo)通電阻。所以，多通道氣體火花開關(guān)開始大量使用在脈沖功率裝置中?！つ壳?，多通道氣體開關(guān)的結(jié)構(gòu)主要兩種，一種是在絕緣盤或金屬盤嵌入多個(gè)金屬球，在小球的表面產(chǎn)生多通道。另外一種是單純采用環(huán)形電極，在相鄰電極之間會(huì)產(chǎn)生多通道放電。但是這兩種開關(guān)結(jié)構(gòu)形成的多通道放電，數(shù)目不穩(wěn)定且分布比較緊密，很難達(dá)到預(yù)期效果，放電通道的軸向不連續(xù)會(huì)產(chǎn)生額外的位移電感。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有的多通道氣體火花開關(guān)在承受高電壓、大電流時(shí)放電通道單一，電極燒蝕嚴(yán)重及開關(guān)電感大等問題，本專利技術(shù)提供一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)。該氣體火花開關(guān)在觸發(fā)工作條件下，針電極與相鄰的主電極放電產(chǎn)生了豐富的等離子體，有助于在主間隙中形成多通道放電，從而減小電極燒蝕，延長(zhǎng)開關(guān)壽命，并且減小了開關(guān)電感。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)，本專利技術(shù)包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的圓形法蘭盤形狀的主電極I及其電極頭、主電極II和對(duì)應(yīng)的電極頭以及通過固定螺栓連接的圓形筒體開關(guān)外殼；在主電極I上設(shè)置有主電極連接桿；主電極II設(shè)置有中通孔，在中通孔內(nèi)套有尼龍?zhí)淄玻谀猃執(zhí)淄矁?nèi)固定有陶瓷套管，在陶瓷套管內(nèi)設(shè)置有針電極；針電極的下端通過螺紋固定在觸發(fā)電極連接桿上。本專利技術(shù)針電極采用純鎢制成，其尖端是夾角為90°的圓錐體；針電極的低端段為螺紋結(jié)構(gòu)，于觸發(fā)電極連接桿配合，在針電極外側(cè)有陶瓷管包裹，并固定在尼龍?zhí)淄驳闹行摹１緦＠夹g(shù)開關(guān)外殼米用有機(jī)玻璃制成，其內(nèi)、夕卜表面設(shè)有深度為8 15_的波紋結(jié)構(gòu)為了增加沿面距離，兩端各采用固定螺栓固定，并在主電極I、主電極II與開關(guān)外殼之間設(shè)有O型密封圈和密封膠進(jìn)行密封。正常工作時(shí)，主電極兩端可施加不同的直流電壓，針電極均可接入觸發(fā)脈沖電壓，極性與相鄰的主電極II極性相反；當(dāng)觸發(fā)脈沖到來時(shí)，針電極與主電極II放電產(chǎn)生的等離子體，所以在主間隙中具有豐富的初始電子，有助于多通道放電的形成，并且縮短了整個(gè)間隙的擊穿延時(shí)，達(dá)到峰化的作用。所述的開關(guān)內(nèi)部的工作氣體介質(zhì)為純凈的空氣、N2和SF6-N2混合氣體，氣壓范圍在O. 5MPa-lMPa，主電極間距在6mm。所述開關(guān)的外絕緣適用于變壓器油環(huán)境，在空氣中也能耐受較高的電壓。開關(guān)腔體的內(nèi)表面經(jīng)過仔細(xì)的設(shè)計(jì)，包括多種圓弧配合形成的波紋結(jié)構(gòu)，增加從主電極到觸發(fā)電極的沿面距離，從而能夠保證沿面閃絡(luò)電壓高于放電間隙的擊穿電壓。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是 1、觸發(fā)電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可在觸發(fā)條件下產(chǎn)生UV電離， 使其在主間隙中分布較為豐富的初始電子，縮短火花間隙的擊穿延時(shí)，誘發(fā)圓環(huán)電極產(chǎn)生多通道并聯(lián)放電達(dá)到了降低開關(guān)電感，減小電極燒蝕，延長(zhǎng)開關(guān)壽命的作用； 2、開關(guān)整體呈現(xiàn)緊湊的同軸結(jié)構(gòu)，且主電極間距極小，增加開關(guān)內(nèi)部的氣壓，有效地降低了間隙的擊穿延時(shí)，同時(shí)減少火花電感，這將簡(jiǎn)化觸發(fā)脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。附圖說明圖I是本專利技術(shù)的基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)的整體裝配圖。圖I中1.主電極I底盤，2.主電極II底盤，3.開關(guān)的外殼(有機(jī)玻璃)，4.針電極，5.陶瓷套管極，6.尼龍?zhí)淄玻?.觸發(fā)電極連接桿，8.球頭螺母，9.固定螺栓(內(nèi)六角)，10.開關(guān)外殼密封槽，11.主電極連接桿，12.主電極I的電極頭，13.主電極II的電極頭，14.中通孔。具體實(shí)施例方式以下，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本專利技術(shù)基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體開關(guān)的實(shí)現(xiàn)。如圖I所示，一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)，本專利技術(shù)包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的圓形法蘭盤形狀的主電極I I及其電極頭12、主電極II 2和對(duì)應(yīng)的電極頭13以及通過固定螺栓9連接的圓形筒體開關(guān)外殼3 ;在主電極I I上設(shè)置有主電極連接桿11 ;主電極II 2設(shè)置有中通孔14，在中通孔14內(nèi)套有尼龍?zhí)淄?，在尼龍?zhí)淄?內(nèi)固定有陶瓷套管5，在陶瓷套管5內(nèi)設(shè)置有針電極4 ;針電極4的下端通過螺紋固定在觸發(fā)電極連接桿7上。本專利技術(shù)針電極4采用純鎢制成，其尖端是夾角為90°的圓錐體；針電極4的低端段為螺紋結(jié)構(gòu)，于觸發(fā)電極連接桿7配合，在針電極4外側(cè)有陶瓷管包裹，并固定在尼龍?zhí)淄驳闹行摹１緦＠夹g(shù)開關(guān)外殼3采用有機(jī)玻璃制成，其內(nèi)、外表面設(shè)有深度為8 15mm的波紋結(jié)構(gòu)為了增加沿面距離，兩端各采用6個(gè)固定螺栓9固定，并在主電極I I、主電極II 2與開關(guān)外殼3之間設(shè)有O型密封圈10和密封膠進(jìn)行密封。該同軸型多通道氣體火花開關(guān)，包括有機(jī)玻璃外殼3，兩個(gè)主電極I，II，以及裝配在主電極II內(nèi)部的針電極4。其中主電極I的電極頭呈圓柱形結(jié)構(gòu)，邊緣處經(jīng)導(dǎo)圓角處理，通過螺紋與主電極I的底盤連接，便于電極的更換，底盤的邊緣具有6個(gè)通孔，通過內(nèi)六角螺栓9固定在開關(guān)外殼，兩端底盤的各有一個(gè)螺孔，用以裝配主電極的連接桿11，為了避免連接桿尖端的電暈放電，以及對(duì)引線進(jìn)行屏蔽，采用球頭螺母8與主電極連接桿配合。所述的主電極II電極頭是截面為圓形或橢圓形的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，邊緣處同樣經(jīng)過導(dǎo)圓角處理，通過螺紋與底盤配合，電極的中心具有一個(gè)中通孔14用于裝配針電極，在底盤的中心有一個(gè)中通孔14，用以固定針電極，并通過尼龍?zhí)淄惨鲭姌O接頭，底盤的邊緣同樣具有6個(gè)通孔固定主電極II。所述的針電極是尖端為90°的圓錐體，其外部由陶瓷套管5包裹，針電極的另一端通過螺紋固定在觸發(fā)電極連接桿7，尼龍?zhí)淄?的中心插入陶瓷套管，并通過螺紋和O型圈進(jìn)行固定和密封，使針電極與主電極底盤2相絕緣。所述的開關(guān)外殼呈圓柱形結(jié)構(gòu)，在圓柱形外筒的內(nèi)、外壁均刻有較深的波紋，用來擴(kuò)大開關(guān)的沿面距離，外殼兩端的環(huán)面上有6個(gè)螺孔以固定兩端的主電極，在外殼的中間有一個(gè)1/8的管錐螺紋，裝配氣嘴。本專利技術(shù)中，主電極、連接桿和固定螺母選用不銹鋼金屬材料，針電極選用金屬鎢材·料。本專利技術(shù)的開關(guān)內(nèi)部的工作氣體介質(zhì)選用純凈的空氣、N2和SF6-N2混合氣體，氣壓范圍在 5atm_10atm。本專利技術(shù)給出的上述實(shí)施例僅用于說明本專利技術(shù)，但并不用于限制本專利技術(shù)的實(shí)施范圍，凡是本專利技術(shù)技術(shù)方案所限定的內(nèi)容均屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。以上所述僅是本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)，其特征在于，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的圓形法蘭盤形狀的主電極Ⅰ（1）及其電極頭（12）、主電極Ⅱ（2）和對(duì)應(yīng)的電極頭（13）以及通過固定螺栓（9）連接的圓形筒體開關(guān)外殼（3）；在主電極Ⅰ（1）上設(shè)置有主電極連接桿（11）；主電極Ⅱ（2）設(shè)置有中通孔（14），在中通孔（14）內(nèi)套有尼龍?zhí)淄玻?），在尼龍?zhí)淄玻?）內(nèi)固定有陶瓷套管（5），在陶瓷套管（5）內(nèi)設(shè)置有針電極（4）；針電極（4）的下端通過螺紋固定在觸發(fā)電極連接桿（7）上。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于紫外預(yù)電離技術(shù)的多通道氣體火花開關(guān)，其特征在于，包括對(duì)應(yīng)設(shè)置的圓形法蘭盤形狀的主電極I (I)及其電極頭(12)、主電極II (2)和對(duì)應(yīng)的電極頭(13)以及通過固定螺栓(9)連接的圓形筒體開關(guān)外殼(3);在主電極I (I)上設(shè)置有主電極連接桿(11);主電極II (2)設(shè)置有中通孔(14)，在中通孔(14)內(nèi)套有尼龍?zhí)淄?6)，在尼龍?zhí)淄?6)內(nèi)固定有陶瓷套管(5)，在陶瓷套管(5)內(nèi)設(shè)置有針電極(4);針電極(4)的下端通過螺紋固定在觸發(fā)電極連接桿(7)上。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于紫外預(yù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳云，楊卓，譚向宇，王科，趙現(xiàn)平，王達(dá)達(dá)，彭晶，張少泉，馬儀，陳磊，徐肖偉，陳曉云，馬宏明，文斌，曾宬，李璟瑞，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：云南電力試驗(yàn)研究院集團(tuán)有限公司電力研究院，云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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