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一种半封闭式放电可控的球隙开关的制作方法.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。一种半封闭式放电可控的球隙开关的制作方法专利名称:一种半封闭式放电可控的球隙开关的制作方法本实用新型公开了一种半封闭式放电可控的球隙开关,包括:元件安装箱、下安装板、上安装板、绝缘筒、下半球电极、上半球电极、风机装置。本实用新型通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的主放电间隙形成半封闭式结构,消除了主放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程的观测;通过采用上半球电极和下半球电极,在传统的全球球隙开关的基础上减小了开关体积;通过将触发极安装在下半球电极内,增大了球隙开关的触发深度,提高了开关的工作电压和工作频率;有机玻璃筒同时作为上半球电极的绝缘支撑可以在一定程度上减小开关的体积。【专利说明】一种半封闭式放电可控的球隙开关技术领域[0001]本实用新型涉及开关技术领域,特别涉及一种半封闭式放电可控的球隙开关。【背景技术】[0002]新兴的电力电子开关由于其开断速度快,导通压降小,无开关噪声等优点,受到越来越广泛的应用,但是由于受到开断电压和导通电流的限制,无法应用于高电压、大电流领域,因而在高电压、大电流领域依然采用传统的球隙作为整个试验回路的主电气开关。考虑到气体放电的恢复特性对球隙开断能力的影响,现有的绝大多数球隙开关做成了方便气体流动的开放式结构。这种球隙开关结构存在以下几个问题:一是垂直于放电球间隙的侧向空气流动在球隙开关将要击穿的过程中会增大球隙开关的放电分散性,在球隙开关导通的过程中也可能会改变电弧的形状,甚至导致异常放电,从而增加放电可控的难度;二是为了防止球隙电极与周围的物体相互作用,开放式球隙开关用于产品中时需要与周围元器件保持较大的安全距离,从而影响到产品总体积的大小,降低了产品的便携性,即可移动性;三是触发深度(一定球间隙下,自然击穿电压值与触发击穿电压值之比)不够;四是由于空气绝缘的恢复需要一定的时间,不能快速关断。因此,研制一套新型的球隙开关是十分必要的。【发明内容】[0003]为了解决现有技术中放电可控球隙开关触发深度不够、不能快速关断,放电可控性差等问题,本实用新型实施例提供了一种半封闭式放电可控的球隙开关。所述技术方案如下:[0004]本实用新型实施例提供了一种半封闭式放电可控的球隙开关,包括:元件安装箱、安装在所述元件安装箱上的下安装板、与所述下安装板相对设置的上安装板,以及设置在所述下安装板与所述上安装板之间的绝缘筒,[0005]所述球隙开关还包括设置在所述下安装板上的下半球电极以及设置在所述上安装板上的上半球电极,所述下半球电极和所述上半球电极均收容在所述绝缘筒内,所述上半球电极具有上半球面,所述下半球电极具有与所述上半球面相对设置的下半球面,所述下半球电极和所述上半球电极之间的间隙可调,[0006]所述下半球电极上设有触发极,所述触发极包括触发针电极以及套设在所述触发针电极外的瓷管,所述触发针电极与所述瓷管的一端均向所述上半球电极延伸且均与所述下半球面齐平,所述触发针电极和所述瓷管齐平的端面上具有位于所述触发针电极和所述瓷管之间的触发间隙,所述触发针电极外具有一密闭的气流通道,空气通过所述气流通道将所述触发间隙中形成的电弧吹向所述主间隙以降低击穿电压,从而加深触发深度,[0007]所述元件安装箱内容纳有用于触发所述触发极放电的触发装置,[0008]所述球隙开关还包括安装在所述下安装板上的风机装置,所述下安装板(2)上开设有与所述风机装置相应的通风孔。[0009]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述绝缘筒为透明的有机玻璃筒。[0010]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述绝缘筒可拆卸地安装在所述下安装板和所述上安装板之间。[0011]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述下安装板上开设有第一放置槽,所述上安装板上开设有第二放置槽,所述绝缘筒的两端分别放置在所述第一放置槽和所述第二放置槽里。[0012]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述下半球电极可移动地安装在所述下安装板上,所述上半球电极固定安装在所述上安装板上。[0013]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述元件安装箱内还容纳有用于调节所述下半球电极的位置的传动机构,以及用于检测所述下半球电极的位置的位移传感器,[0014]所述下安装板上开设有通孔,所述下半球电极通过一转轴与固定安装在所述下安装板上的所述传动机构相连,且所述转轴穿过所述通孔。[0015]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述上安装板上安装有与所述上半球电极相对且用于供高压接线的均压装置。[0016]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述元件安装箱远离所述下安装板的一端安装有脚轮。[0017]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述触发装置为脉冲变压器。[0018]在本实用新型所述的半封闭式放电可控的球隙开关中,所述触发针电极为不锈钢制件,所述上半球电极和所述下半球电极均为铜电极。[0019]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:[0020]通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的主放电间隙形成半封闭式结构,消除了主放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程的观测;有机玻璃筒同时作为上半球电极的绝缘支撑可以在一定程度上减小开关的体积;由于上安装板为开放式结构,下安装板上的四个风扇可以形成较强的平行于主放电间隙方向的空气流动,从而保证主间隙内空气良好的恢复特性;安装有脚轮的球隙开关具有了更大的便携性;通过采用上半球电极和下半球电极,在传统的全球球隙开关的基础上减小了开关体积;通过将触发极安装在下半球电极内,增大了球隙开关的触发深度,提高了开关的工作电压和工作频率。【附图说明】[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022]图1是本实用新型实施例提供的一种半封闭式放电可控的球隙开关的结构示意图;[0023]图2是本实用新型实施例提供的一种上、下半球电极结构示意图;[0024]图3是本实用新型实施例提供的一种下安装板的俯视图;[0025]图4是本实用新型实施例提供的一种下安装板的主视图;[0026]图5是本实用新型实施例提供的一种上安装板的俯视图;[0027]图6是本实用新型实施例提供的一种上安装板的主视图。【具体实施方式】[0028]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。[0029]实施例[0030]本实用新型实施例提供了一种半封闭式放电可控的球隙开关,参见图1,包括:元件安装箱1、下安装板2、上安装板3、绝缘筒4、下半球电极5、上半球电极6、风机装置7。其中,下安装板2安装在元件安装箱I上,上安装板3与下安装板2相对设置,绝缘筒4设置在上安装板3与下安装板2之间。该绝缘筒4用于隔绝外界对下半球电极5和上半球电极6之间放电电弧的影响。[0031]参见图2,下半球电极5和上半球电极6均收容在绝缘筒4内,上半球电极6具有上半球面601,下半球电极5具有与上半球面601相对设置的下半球面501,下半球电极5和上半球电极6之间的间隙可调,由于下半球电极5和上半球电极6之间的间隙是可调的,从而实现对不同电压的开断。传统的球隙开关采用的是全球结构,在正常工作时决定球间电场分布的是两球相对方向的半球曲面,而与相背的两个半球面无关,因而本实用新型球隙开关采用的是上下两个半球电极,大大地减小了体积。[0032]参见图2,下半球电极5上设有触发极,该触发极包括触发针电极53以及套设在触发针电极53外的瓷管54,触发针电极53与瓷管54的一端均向上半球电极6延伸且均与下半球面501齐平,触发针电极53和瓷管54齐平的端面上具有位于触发针电极53和瓷管54之间的触发间隙,触发针电极53外具有一密闭的气流通道(附图中未标示),空气通过气流通道将触发间隙中形成的电弧吹向主间隙以降低击穿电压,从而加深触发深度。增加了触发深度,进而提高球隙开关的工作电压和频率。在实际应用中,触发针电极53可以为不锈钢制件,上半球电极6和下半球电极5均可以为铜电极。[0033]元件安装箱I内容纳有用于触发触发极放电的触发装置(附图中未标示),该触发装置优选为脉冲变压器,该脉冲变压器与下半球电极5中的触发极相连接。[0034]参见图3,风机装置7安装在下安装板2上,并在下安装板2开设有与风机装置相应的通风孔21,通风孔21正对风机装置7设置。在本实施例中,风机装置7即为风扇,可以理解的是,风机装置7也可以是其它一些可产生气流的装置。具体地,在下安装板2上开设有多个用于安装风机装置7的风机安装孔24,优选地,在下安装板2上安装有4个风机装置,相应地,在下安装板2上开设有4个通风孔21,风机装置7的气流通过通风孔21进入绝缘筒4中。另外,在下安装板2上还开设有多个用于将下安装板2安装在元件安装箱I上的第一螺丝孔23,下安装板2通过螺钉安装在元件安装箱I上。[0035]具体地,为了方便观察绝缘筒4内的放电状况以及电弧的状态,在本实施例中,绝缘筒4选用透明的绝缘筒4,具体地,选用透明的有机玻璃筒。[0036]进一步地,为了便于绝缘筒4内表面的清理,在本实施例中,绝缘筒4可拆卸地安装在下安装板2和上安装板3之间。具体地,如图4和如图6所示,在下安装板2上开设有第一放置槽201,在上安装板3上开设有第二放置槽301,绝缘筒4的两端分别放置在第一放置槽201和第二放置槽301里。该绝缘筒4的横截面可以是方形也可以是圆形,还可以是其它任何形状,相应地,第一放置槽201和第二放置槽301的横截面可以使方形也可以是圆形,还可以是其它任何形状。在本实施例中,绝缘筒4优选为圆筒,相应地,第一放置槽201和第二放置槽301的横截面为圆形。可以理解的是,绝缘筒4还可以通过螺纹安装等可拆卸安装方式安装在下安装板2和上安装板3之间。[0037]具体地,下半球电极5和上半球电极6之间的相对位置是可调的,为此,将下半球电极5可移动地安装在下安装板2上,上半球电极6固定安装在上安装板3上,通过调节下半球电极5的位置来调节下半球电极5和上半球电极6之间的距离。[0038]进一步地,元件安装箱I内还容纳有用于调节下半球电极5的位置的传动机构(附图中未标示),以及用于检测下半球电极5的位置的位移传感器(附图中未标示),传动机构具体如何传动以及位移传感器具体如何定位是现有技术,在此不作详细描述。在本实施例中,参见图3,在下安装板2上开设有通孔22,下半球电极5通过转轴8与固定安装在下安装板2上的传动机构相连,且转轴8穿过通孔22。因此,通过传动机构即可调节下半球电极5的位置,即可调节下半球电极5与上半球电极6的距离。[0039]具体地,参见图1,在上安装板3上安装有与上半球电极6相对且用于供高压接线的均压装置9ο具体地,如图5所示,上安装板3呈方向盘状,在上安装板3上开设有多个均压装置安装孔32,均压装置9可通过螺钉安装在均压装置安装孔32上。另外,在上安装板3的中心处还开设有用于固定上半球电极6的第二螺丝孔31,多个均压装置安装孔32围绕第二螺丝孔31设置,具体地,在第二螺丝孔31内开设有内螺纹,相应地,在上半球电极6上开设有与内螺纹适配的外螺纹,内螺纹与外螺纹配合实现上半球电极6与上安装板3的螺纹连接。[0040]在呈方向盘状的上安装板3上还具有供空气流通的流通孔33,该流通孔33与下安装板2上的通风孔21相对设置,当安装在下安装板2上的四个风扇工作时,可以形成较强的平行于绝缘筒4的空气流动,从而保证了主间隙内空气良好的恢复特性。[0041]具体地,参见图1,为了增加开关的可移动性,在元件安装箱I远离下安装板2的一端安装有脚轮10。在本实施例中,在元件安装箱I的底部安装有4个脚轮10,通过脚轮10使球隙开关具有了更大的便携性。[0042]实施本实用新型的一种半封闭式放电可控的球隙开关,具有以下有益效果:通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的主放电间隙形成半封闭式结构,消除了主放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程

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