CN102394472B - 一种火花间隙的单一主间隙 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种火花间隙的单一主间隙，主间隙包括壳及壳内的间隙系统；间隙系统包括闪络间隙和续流间隙，闪络间隙中设置中间电极，中间电极将闪络间隙分为两个闪络间隙。本发明既充分利用了两间隙串联方式有利于提高主间隙工作可靠性的优越性，又解决了串联补偿度较小或额定电压较低情况下使用单一主间隙的难题，大大提高了单一主间隙工作的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种火花间隙的单一主间隙。
背景技术
超、特高压交流输电线路的串联补偿以及晶闸管控制串联补偿在中国已有约10年的应用历史。在国外，虽说串联补偿和晶闸管控制串联补偿技术已被广泛应用，但是由于串联补偿度较大，主间隙一般由两个主间隙串联构成，采用间接点火触发。在串联补偿度较小的情况下，有时主间隙只能有一个，这时若仍采用间接点火方式触发间隙，就必须采用技术手段。火花间隙在串补成套设备中占据最重要的地位，是串联补偿装置的最关键设备。
无论是国内还是国外，串联补偿装置的额定电压一般都比较高，火花间隙一般由两个甚至三个主间隙串联起来组成一个主放电间隙，这种结构在点火放电原理上是非常理想的和可靠的，而且单个间隙的距离也不会太小，正常运行中不会因昆虫的偶尔飞入而导致整个间隙的误放电。但是在串补度较小、额定电压较低的情况下，采用两个主间隙串联的火花间隙会造成设备浪费，对整套串补装置来说也显得不协调。由于双间隙串联结构具备触发放电理想、运行安全可靠的优越性，若能在单间隙内部采取某些技术手段，使其适用于双间隙的工作原理，则在串联补偿度较小、额定电压较低的情况下采用这样的单间隙作为串补装置的放电间隙是最理想的选择。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供如下技术方案：
一种火花间隙的单一主间隙，所述主间隙包括壳及所述壳内的间隙系统；所述间隙系统包括闪络间隙和续流间隙，所述闪络间隙中设置中间电极2，所述中间电极2将所述闪络间隙分为两个闪络间隙。
所述闪络间隙的两个闪络间隙用电容器均压。
所述两个闪络间隙中的一个包括所述引弧电极1、中间电极2、球面电极3、中间电极支撑座4和侧电极支撑座5。
所述引弧电极1、中间电极2和球面电极3由石墨材料制成。
所述引弧电极1为圆柱形。
所述中间电极支撑座4和侧电极支撑座5用铝质、铜质或钢质材料制成。
所述两个闪络间隙中的另一个包括所述中间电极2、球面电极3、续流间隙下电极6、电弧导引板7、屏蔽罩8、均压环9和穿墙套管10。
所述中间电极2、球面电极3、续流间隙下电极6和电弧导引板7用石墨材料制成。
所述屏蔽罩8用铝质、铜质或钢质材料制成。
所述中间电极2垂直方向上设置有一道绝缘槽。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：既充分利用了两间隙串联方式有利于提高主间隙工作可靠性的优越性，又解决了串联补偿度较小或额定电压较低情况下使用单一主间隙的难题，大大提高了单一主间隙工作的可靠性和稳定性。
附图说明
图1是一种火花间隙的单一主间隙示意图；
其中：1、引弧电极；2、中间电极；3、球面电极；4、中间电极支撑座；5、侧电极支撑座；6、续流间隙下电极；7、电弧导引板；8、屏蔽罩；9、均压环；10、穿墙套管。
图2是一种火花间隙的单一主间隙采用电容器均压示意图；
图3是一种火花间隙的单一主间隙电弧飞离过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种火花间隙的单一主间隙，所述主间隙包括壳及所述壳内的间隙系统；所述间隙系统包括闪络间隙和续流间隙，所述闪络间隙中设置中间电极2，增大闪络间隙的距离，所述中间电极2将所述闪络间隙分为两个闪络间隙。
所述两个闪络间隙中的一个包括所述引弧电极1、中间电极2、球面电极3、中间电极支撑座4和侧电极支撑座5。
所述引弧电极1、中间电极2和球面电极3由石墨材料制成。
所述引弧电极1为圆柱形。
所述中间电极支撑座4和侧电极支撑座5用铝质或铜质或钢质材料制成。
所述两个闪络间隙中的另一个包括所述中间电极2、球面电极3、续流间隙下电极6、电弧导引板7、屏蔽罩8、均压环9和穿墙套管10。
所述中间电极2、球面电极3、续流间隙下电极6和电弧导引板7用石墨材料制成。
所述屏蔽罩8用铝质或铜质或钢质材料制成。
如图2所示，所述闪络间隙的两个闪络间隙用电容器均压，使二闪络间隙电压基本相同，各自承担约1/2的间隙电压。
闪络间隙距离整定的原则是在最大可能出现的电压Umax时，二闪络间隙不会出现自放电，即两个闪络间隙均能耐受约0.5Umax的电压值。当需要间隙在Umax或者略低一些的电压下放电时，用外部触发电路使其中的一个闪络间隙均压电容器放电，这将导致另一闪络间隙的电压升高至自然放电，由于外部触发电路中存在很大阻抗，已经放电的闪络间隙又会导致没有出现放电现象的闪络间隙电压迅速提高至自然放电，从而形成贯通的放电通道。
如图3所示，其中箭头的方向为电弧通道移动的方向，与绝缘槽方向一致，i表示电流，闪络间隙中的放电通道形成后，间隙中的放电电弧受电动力和热效应的共同作用(电流小时主要是热效应，电流大时则主要是电动力的作用)，电弧会迅速离开两个闪络间隙，向上飞向续流间隙燃烧，避免烧损闪络间隙的电极，从而保持闪络间隙自放电的稳定性。
另外，中间电极2垂直方向上设置有一道绝缘槽，使流过中间电极的电流i必须经过电极下部，有利于加速间隙电弧飞离两个闪络间隙的过程。
电弧飞离闪络间隙的过程是：最初的电弧由两个闪络间隙形成放电通道的两段电弧“a”构成。随着间隙电流的持续，在电动力和热效应共同作用下，使两段电弧迅速向上移动，当中间电极表面的电弧弧根移动到中间电极的顶端时，两弧根合并形成弧腹，使两段电弧形成一段电弧“b”，间隙电流的持续将继续推动电弧迅速上移至“c”，直至飞出闪络间隙。
Claims (1)
1.一种火花间隙的单一主间隙，所述主间隙包括壳及所述壳内的间隙系统；所述间隙系统包括闪络间隙和续流间隙，其特征在于：所述闪络间隙中设置中间电极，所述中间电极将所述闪络间隙分为两个闪络间隙；
所述闪络间隙的两个闪络间隙用电容器均压；
所述两个闪络间隙中的一个包括引弧电极、中间电极、第一球面电极、中间电极支撑座和侧电极支撑座；
所述引弧电极、中间电极和第一球面电极由石墨材料制成；
所述引弧电极为圆柱形；
所述中间电极支撑座和侧电极支撑座用铝质、铜质或钢质材料制成；
所述两个闪络间隙中的另一个包括所述中间电极、第二球面电极、续流间隙下电极、电弧导引板、屏蔽罩、均压环和穿墙套管；
所述中间电极、第二球面电极、续流间隙下电极和电弧导引板用石墨材料制成；
所述屏蔽罩用铝质、铜质或钢质材料制成；
所述中间电极垂直方向上设置有一道绝缘槽。
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