CN101651289B - 一种高压脉冲触发开关 - Google Patents

Abstract

一种高压脉冲触发开关，本发明涉及一种脉冲功率的开关装置，设有上极、下极和触发极，上极和下极呈管桶状同轴对应设置并设有间隙，其管桶状内分别设有绝缘体，触发极由触发片和调节螺栓构成，触发片设置在调节螺栓上并位于上极与下极的间隙之间，调节螺栓的一端设置在上极的绝缘体内，另一端穿过下极的绝缘体。有益效果是：结构简单紧凑、耐烧蚀，实现了调节精确方便、造价低廉、工作可靠性高的特点。

Description

一种高压脉冲触发开关

技术领域

本发明涉及一种脉冲功率的开关装置，具体的说是一种高压脉冲触发开关。 

背景技术

目前，脉冲功率技术是一项基础性、交叉性，有广泛应用前景的高技术领域，已成为各国研究的热点领域，日益受到国际科技界的关注。开关元件是脉冲功率系统的核心元件之一，特别对重复频率脉冲功率系统，开关是主要的技术瓶颈。在众多的大功率控制开关中，真空触发开关作为能量的快速关合开关，是大功率脉冲技术领域的重要开关器件之一，是近年来非常有发展潜力的开关器件。它在科学研究和工业领域具有广泛的应用前景。在核聚变等离子体、等离子体应用技术、核物理、加速器、脉冲强磁场、机械加工、材料处理、环保、电磁推进技术和超高速碰撞力学等诸多领域都具有重要应用，其应用领域和覆盖面十分广阔。 

现有的触发开关，主要结构是由密闭在真空室内两个或两组电绝缘的主电极和触发电极组成，触发极位于阴极和阳极内，其顶端低于阴极或阳极的放电区表平面，结构复杂，阳极与阴极间的真空间隙，称作主间隙，触发极与阴极或阳极间填充介质的间隙，称作触发间隙，因为阳极与阴极间是固定相对设置，所以主间隙也是固定值，而触发极位于阴极或阳极放电区表平面，位置一旦固定也不易调整触发间隙，触发也不能控制回路，触发电压就无法形成可调间歇触发电压，在放电过程中也易烧蚀电极表平面，使得触发开关特性变差，即主要缺点是：结构复杂，不易调节，易烧蚀，精确度降低不耐用，造价高。 

发明内容

本发明目的是为解决触发间隙不能调节、精确度低的不足，实现调节精确方便、造价低廉、工作可靠性高的特点，从而提供了一种结构简单紧凑、耐烧蚀的高压脉冲触发开关。 

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种高压脉冲触发开关，设有上极、下极和触发极，上极和下极呈管桶状同轴相对设置并设有间隙，其管桶状内分别设有绝缘体，触发极由触发片和调节螺栓构成，触发片设置在调节螺栓上并位于上极与下极的间隙之间，调节螺栓的一端设置在上极的绝缘体内，另一端穿过下极的绝缘体。 

所述的上极和下极的管桶上各设有固定板，在两个固定板之间设有绝缘柱。 

本发明所述的触发片固定在调节螺栓上，调节螺栓一端设置在上极的绝缘体内，另一端穿过下极的绝缘体，露出下极外的部分用螺母拧紧固定。 

本发明所述的上极和下极为管桶状，上极与放电电极相连接，下极与可调高压相连接，上极的固定板主要功用是为了绝缘柱的固定，而下极固定板除了固定绝缘柱外还可以作为接线板，所述的绝缘柱通过螺栓固定在两个固定板之间，构成了上极和下极之间的绝缘支架。 

本发明所述的触发间隙是可以通过调节螺栓进行调节，因为触发片是固定在调节螺栓上，其固定位置可以是位于调节螺栓的3/4处，从而将调节螺栓以触发片为中心分为长短不等的两段，短段通过上极的绝缘体内的螺纹固定，长段穿过下极绝缘体，露出的部分用螺栓固定，从而将触发片固定在了上极与下级之间，在结构上更为紧凑，虽然上极与下级之间是相对固定的间隙，但上极与触发片和触发片与下级的间隙可以通过调节螺栓作精确调节。 

所述的绝缘体起到了绝缘效果，同时也是起到了固定调节螺栓的作用，下极内的绝缘体设有柱形孔，上极内的绝缘体设有螺纹孔，螺纹的设置便于调节螺栓的一端在上极内的固定，因为是螺纹结构所以也利于调节螺栓位置的调整，绝缘体形状是根据上极和下极形状而定的，而绝缘体装填的位置以不影响到上极和下极的放电为前提，同时也利于上极与触发片和触发片与下极之间形成的两个触发间隙放电效果达到最佳。绝缘体在上极或者下极管桶内的装填高度不大于其管桶的内壁高度。

本发明的绝缘材料是环氧树脂等绝缘效果好的材料，在上极上设有绝缘套，绝缘套上还设有一个漏水保护阀，绝缘效果更好。 

本发明的主导用材为镍铜合金、猛铜合金、依金等原材料，经调质处理后，经过多道机械加工、注塑、装配而成，耐烧蚀、工作可靠性高。 

有益效果： 

作为一种高压脉冲触发开关，包括上极、下极、触发极以及固定三个极的绝缘框架，结构简单；在触发极、上极和下极的连接上采用了一根调节螺栓，即可对触发片固定，又可以调节触发片与上极和触发片与下级的触发间隙，组合连接上更为紧凑，调节方便，精确度高；主导用材为镍铜合金、猛铜合金、依金等原材料，经调质处理后，经过多道机械加工、注塑、装配而成，造价低廉，耐烧蚀、精确度高耐用。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是上极、下极和触发极连接结构的剖面示意图。 

图中标记是：1、上极，2、下极，3、触发片，4、调节螺栓，5、绝缘柱，6、第一固定板，7、第二固定板，8、绝缘套，9、绝缘体I，10、绝缘体II，11、螺母，12、漏水保护阀。 

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种高压脉冲触发开关，上极1的管桶上设有第一固定板6、下极2的管桶上设有第二固定板7，在第一固定板6和第二固定板7之间至少设有两个绝缘柱5，绝缘柱5通过螺栓固定支撑在第一固定板6和第二固定板7之间，在第一固定板6和第二固定板7之间，上极1和下极2呈管桶状同轴相对并设有间隙，上极1的上端设有一个绝缘套8，上极1和下极2内分别装填有绝缘体I9和绝缘体II 10，绝缘体I 9和绝缘体II 10分别在上极1和下极2管桶内装填的位置至多不高于上极1和下极2内壁高度度的一半，上极1内的绝缘体I 9设有螺纹，触发片3固定套在长条形调节螺栓4的3/4处，将调节螺栓4以触发片3为中心分为长短不等的两段，调节螺栓4长段穿过下极2的绝缘体II 10，露出部分用螺母11拧紧固定，短段设置在上极1的绝缘体I 9内，触发片3通过调节螺栓4设在了上极1和下极2的间隙之间，上极1与触发片3和触发片3与下极2之间形成两个触发间隙。 

上极1与放电电极相连接，下极2与可调高压相连接，构成高压放电回路。上极1与触发片3和触发片3与下极2之间形成两个间隙，两间隙的大小设定在当下极2的高压调整到最大时，高压回路也不能电离放电。当触发片3加上触发电压后，两个电压叠加使两间隙间电离放电导通，高压回路形成连接，在放电电极上放电。触发电压由触发片3控制回路形成可调间歇触发电压，上极1与下极2间由触发电压控制形成间歇电离放电导通，使放电电极间歇放电。 

本发明所述的触发间隙是可以通过调节螺栓4进行调节，因为触发片3是固定在调节螺栓4上，其固定位置可以是位于调节螺栓的3/4处，从而将调节螺栓4以触发片3为中心分为长短不等的两段，短段通过上极1的绝缘体I 9内的螺纹孔固定，长段穿过下极2绝缘体II 10，露出的部分用螺栓11固定，当需要 调整触发间隙时，首先松动螺母，调整调节螺栓4短段在绝缘体I 9内的深度，调整到需要的间隙，再固定螺母11。 

所述的绝缘体是为了起到绝缘效果，同时也是起到了固定调节螺栓4的作用，下极2内的绝缘体II 10设有柱形孔，上极1内的绝缘体I 9设有螺纹孔，而绝缘体装填的位置是为了不影响到上极1和下极2的放电，同时也利于上极1与触发片3和触发片3与下极2之间形成的两个触发间隙放电效果达到最佳。 

本发明的绝缘材料是环氧树脂等绝缘效果好的材料，在上极上设有绝缘套8，绝缘套8上还设有一个漏水保护阀12，绝缘效果更好。 

本发明主要包括上极1、下极2和触发极，结构简单；在触发片3、上极1和下极2的连接上采用了一根调节螺栓4，即可对触发片3固定，又可以调节触发片3与上极1和触发片3与下级2的触发间隙，组合连接上更为紧凑；主导用材为镍铜合金、猛铜合金、依金等原材料，经调质处理后，经过多道机械加工、注塑、装配而成，造价低廉，耐烧蚀、精确度高耐用。 

Claims (3)

1.一种高压脉冲触发开关，其特征是：设有上极(1)、下极(2)和触发极，上极(1)和下极(2)呈管桶状同轴相对设置并设有间隙，其管桶状内分别设有绝缘体I(9)和绝缘体II(10)，触发极由触发片(3)和调节螺栓(4)构成，触发片(3)设置在调节螺栓(4)上并位于上极(1)与下极(2)的间隙之间，调节螺栓(4)的一端设置在上极(1)的绝缘体I(9)内，另一端穿过下极(2)的绝缘体II(10)。

2.如权利要求1所述的一种高压脉冲触发开关，其特征是：上极(1)的管桶上设有第一固定板(6)、下极(2)的管桶上设有第二固定板(7)，在第一固定板(6)和第二固定板(7)之间设有绝缘柱(5)。

3.如权利要求1所述的一种高压脉冲触发开关，其特征是：所述的上极(1)上设有绝缘套(8)，在绝缘套(8)上还设有一个漏水保护阀(12)。

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