CN102623894A - 一种火花间隙 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单间隙结构的火花间隙，火花间隙包括自放电型主间隙G和间隙触发系统，自放电型主间隙G包括间隙外壳、闪络间隙G1、G2和续流间隙GX，闪络间隙G1、G2串联后与续流间隙GX并联；该火花间隙两端分别与高压端和低压端连接；间隙触发系统与连接在低压端的闪络间隙G1并联。本发明消除了在触发放电型密封间隙一侧的电极上进行点火放电时的极性效应，使两个极性的可靠点火放电电压都很低，有效提高保护配合的性能，从而在同一电压下触发火花间隙时，提高了触发放电的稳定性和可靠性；不仅适用于电容器组额定电压较低的串联补偿装置，也适用于串联谐振型故障电流限制器中，用于快速旁路电容器组。

Description

一种火花间隙
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种单间隙结构的火花间隙。
背景技术
串补装置用火花间隙一般由两个间隙串联组成一个间隙系统，在需要火花间隙动作旁路串补电容器组时，串补控制保护系统通过光纤发给触发控制箱触发命令，触发控制箱再给间隙系统发出触发信号，最终使火花间隙放电，从而使火花间隙旁路电容器组。通过大量的试验研究工作发现，触发系统中采用触发放电型密封间隙可以提高间隙系统的触发可靠性，但仅在触发放电型密封间隙一侧的电极上进行点火放电时具有较严重的极性效应，一种电压极性下的点火放电电压很低，而另一种极性下的点火放电电压却很高，而且延时很大。只有在触发放电型密封间隙的高、低压电极上同时点火才能够消除这种极性效应，使两个极性的可靠点火放电电压都很低，有效提高保护配合的性能，从而在同一电压下触发火花间隙时，提高了触发放电的稳定性和可靠性。
但实际工程中，有时与间隙并联运行的电容器组额定电压很低，此时完全可以将两个自放电型主间隙放置在同一个间隙外壳里，即成为一种单间隙结构的火花间隙。当电容器组额定电压较低时，宜采用单间隙结构的火花间隙，这样可以使得闪络间隙距离和对应的触发放电型密封间隙距离调整在是一个适中的位置，利于设备的可靠运行。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种单间隙结构的火花间隙，采用触发放电型密封间隙的高、低压电极上同时点火的方式，消除了在触发放电型密封间隙一侧的电极上进行点火放电时具有较严重的极性效应，使两个极性的可靠点火放电电压都很低，有效提高保护配合的性能，从而在同一电压下触发火花间隙时，提高了触发放电的稳定性和可靠性。将两个自放电型主间隙放置在同一个间隙外壳里，节约了成本。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种单间隙结构的火花间隙，所述火花间隙包括自放电型主间隙G和间隙触发系统，所述自放电型主间隙G包括间隙外壳、闪络间隙G1、G2和续流间隙GX，所述闪络间隙G1、G2串联后与续流间隙GX并联；该火花间隙两端分别与高压端和低压端连接；所述间隙触发系统与连接在低压端的闪络间隙G1并联。
所述闪络间隙G1、G2分别用均压电容器C1、C2均压，所述均压电容器C1与所述闪络间隙G1并联，所述均压电容器C2与所述闪络间隙G2并联。
所述间隙触发系统包括触发控制箱TC、脉冲变压器T1、触发放电型密封间隙TG、限流电阻R和高绝缘脉冲变压器HT1。
所述触发控制箱通过光纤接受外界的触发指令，同时给所述间隙触发系统发出触发信号。
所述触发控制箱TC的输出与所述脉冲变压器T1和所述高绝缘脉冲变压器HT1的一次绕组连接；所述触发放电型密封间隙TG与所述限流电阻R串联后与所述均压电容器C1并联；所述脉冲变压器T1的二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙TG的低压端，所述高绝缘脉冲变压器HT1二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙TG的高压端。
所述触发放电型密封间隙TG采用高、低压电极同时点火的方式。
所述闪络间隙G1和闪络间隙G2水平方向布置，且共用一个中间电极。所述的中间电极为左右对称结构，所述中间电极的中间刻有一道绝缘槽。所述闪络间隙G1、G2的电极采用铜、铜合金或者石墨材料。
所述闪络间隙G2包括中间电极和高压端电极，所述高压端电极上端设有引弧电极。
所述续流间隙GX由上、下两个电极构成，所述的上、下两个电极均采用圆桶形形状，两电极的间隙侧均设有方向一致的一组电流导向斜槽。所述续流间隙电极GX的上、下电极和所述闪络间隙G2的引弧电极采用耐电弧烧蚀的石墨材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.采用触发放电型密封间隙的高、低压电极上同时点火的方式，消除了在触发放电型密封间隙一侧的电极上进行点火放电时具有较严重的极性效应，使两个极性的可靠点火放电电压都很低，有效提高保护配合的性能，从而在同一电压下触发火花间隙时，提高了触发放电的稳定性和可靠性；
2.将两个自放电型主间隙放置在同一个间隙外壳里，当电容器组额定电压较低时，宜采用单间隙结构的火花间隙，这样可以使得闪络间隙距离和对应的触发放电型密封间隙距离调整在是一个适中的位置，利于设备的可靠运行；
3.单间隙结构的火花间隙将两个自放电型主间隙放置在同一个间隙外壳里，节约成本；
4.不仅适用于电容器组额定电压较低的串联补偿装置，也适用于串联谐振型故障电流限制器中，用于快速旁路电容器组。
附图说明
图1是单间隙结构的火花间隙原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种单间隙结构火花间隙，所述火花间隙包括自放电型主间隙G和间隙触发系统，所述自放电型主间隙G包括间隙外壳、闪络间隙G1、G2和续流间隙GX，所述闪络间隙G1、G2串联后与续流间隙GX并联；该火花间隙两端分别与高压端和低压端连接；所述间隙触发系统与连接在低压端的闪络间隙G1并联。
所述闪络间隙G1、G2分别用均压电容器C1、C2均压，所述均压电容器C1与所述闪络间隙G1并联，所述均压电容器C2与所述闪络间隙G2并联。
所述间隙触发系统包括触发控制箱TC、脉冲变压器T1、触发放电型密封间隙TG、限流电阻R和高绝缘脉冲变压器HT1。
所述触发控制箱通过光纤接受外界的触发指令，同时给所述间隙触发系统发出触发信号。
所述触发控制箱TC的输出与所述脉冲变压器T1和所述高绝缘脉冲变压器HT1的一次绕组连接；所述触发放电型密封间隙TG与所述限流电阻R串联后与所述均压电容器C1并联；所述脉冲变压器T1的二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙TG的低压端，所述高绝缘脉冲变压器HT1二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙TG的高压端。
所述触发放电型密封间隙TG采用高、低压电极同时点火的方式。
所述闪络间隙G1和闪络间隙G2水平方向布置，且共用一个中间电极。所述的中间电极为左右对称结构，所述中间电极的中间刻有一道绝缘槽。所述闪络间隙G1、G2的电极采用铜、铜合金或者石墨材料。
所述闪络间隙G2包括中间电极和高压端电极，所述高压端电极上端设有引弧电极。
所述续流间隙GX由上、下两个电极构成，所述的上、下两个电极均采用圆桶形形状，两电极的间隙侧均设有方向一致的一组电流导向斜槽。所述续流间隙电极GX的上、下电极和所述闪络间隙G2的引弧电极采用耐电弧烧蚀的石墨材料。
如图1，火花间隙两端(即高压端HV和低压端LV)并联在被保护设备的两端，触发控制箱TC在低压端侧。自放电型主间隙G包括间隙外壳、闪络间隙G1、G2和续流间隙GX，其中靠高压端(HV)的闪络间隙G2是自放电型主间隙中放电起始间隙，间隙距离将根据其自放电电压不低于1.1*UPL/2进行调整，以保证在没有触发的情况下间隙在最大可能经受的过电压下不会自放电。由于电容器C1和C2的均压作用，在串补装置以额定值正常运行时，使得两个串联连接的闪络间隙G1和G2各承担串补电容器组额定电压的1/2。在线路出现接地故障时，由于限压器的作用，假设使电容器组的电压最高上升到UPL，闪络间隙G1和G2在动作前承担的电压约为UPL/2。
当输电线路出现接地故障时，假设由限压器(MOV)将电容器组的过电压限制在UPL。在未接收到触发命令前，串联的闪络间隙G1和G2各承担UPL/2。当火花间隙的触发控制箱TC接收到串补控制保护发来的触发命令后，触发控制箱TC将同时向脉冲变压器T1和高绝缘脉冲变压器HT1的一次绕组发出点火脉冲，经升压后使触发放电型密封间隙TG的两个电极上产生火花放电，这将迅速促使触发放电型密封间隙TG击穿。触发放电型密封间隙TG击穿后，均压电容器C1将通过限流电阻R放电。当均压电容器C1的电压迅速降低时，闪络间隙G2上的电压也将迅速升高到自放电水平并被击穿放电，与此同时闪络间隙G1上的电压也将迅速升高到自放电水平并被击穿放电。至此，两个串联连接的闪络间隙G1和G2全部放电，串补电容器组及限压器等被保护设备被旁路。
该单间隙结构的火花间隙不仅适用于电容器组额定电压较低的串联补偿装置，也适用于串联谐振型故障电流限制器中，用于快速旁路电容器组。目前该种火花间隙已经应用到中国国内多个串补工程，而且应用于出口越南的串补工程，它在中国故障电流限制器工程中也得到应用。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (11)

1.一种火花间隙，所述火花间隙为单间隙结构，其特征在于：所述火花间隙包括自放电型主间隙(G)和间隙触发系统，所述自放电型主间隙(G)包括间隙外壳、闪络间隙(G1、G2)和续流间隙(GX)，所述闪络间隙(G1、G2)串联后与续流间隙(GX)并联；该火花间隙两端分别与高压端和低压端连接；所述间隙触发系统与连接在低压端的闪络间隙(G1)并联。
2.根据权利要求1所述的火花间隙，其特征在于：所述闪络间隙(G1、G2)分别用均压电容器(C1、C2)均压，所述均压电容器(C1)与所述闪络间隙(G1)并联，所述均压电容器(C2)与所述闪络间隙(G2)并联。
3.根据权利要求1所述的火花间隙，其特征在于：所述间隙触发系统包括触发控制箱(TC)、脉冲变压器(T1)、触发放电型密封间隙(TG)、限流电阻(R)和高绝缘脉冲变压器(HT1)。
4.根据权利要求3所述的火花间隙，其特征在于：所述触发控制箱通过光纤接受外界的触发指令，同时经过自身判断后给所述间隙触发系统发出触发信号。
5.根据权利要求3所述的火花间隙，其特征在于：所述触发控制箱(TC)的输出与所述脉冲变压器(T1)和所述高绝缘脉冲变压器(HT1)的一次绕组连接；所述触发放电型密封间隙(TG)与所述限流电阻(R)串联后与所述均压电容器(C1)并联；所述脉冲变压器(T1)的二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙(TG)的低压端，所述高绝缘脉冲变压器(HT1)二次绕组连接到所述触发放电型密封间隙(TG)的高压端。
6.根据权利要求3或5所述的火花间隙，其特征在于：所述触发放电型密封间隙(TG)采用高、低压电极同时点火的方式。
7.根据权利要求1或2所述的火花间隙，其特征在于：所述闪络间隙(G1)和闪络间隙(G2)水平方向布置，且共用一个中间电极。
8.根据权利要求7所述的火花间隙，其特征在于：所述的中间电极为左右对称结构，所述中间电极的中间刻有一道绝缘槽。
9.根据权利要求7所述的火花间隙，其特征在于：所述闪络间隙(G1、G2)的电极采用铜、铜合金或者石墨材料。
10.根据权利要求1所述的火花间隙，其特征在于：所述闪络间隙(G2)包括中间电极和高压端电极，所述高压端电极上端设有引弧电极。
11.根据权利要求10所述的火花间隙，其特征在于：所述引弧电极采用石墨材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571583A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国电力科学研究院 一种触发型火花间隙
CN111796167A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 河南省高压电器研究所有限公司 一种火花间隙放电装置及高压电器大容量合成试验装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1354245A (en) * 1972-05-18 1974-06-05 Gni Energet I Im Gm Krzhizhano Electrical power surge arrestors
CN2645315Y (zh) * 2003-07-01 2004-09-29 武汉爱劳高科技有限责任公司 自动点火过电压保护放电间隙装置
CN2850075Y (zh) * 2005-08-31 2006-12-20 北京伏安电气公司 一种火花间隙触发系统
CN101213713A (zh) * 2005-07-01 2008-07-02 诺基亚电容器公司 用于触发串联火花隙的装置和方法
US20100008012A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Shmuel Ben-Yaakov Electronic Circuitry For Incapacitating a Living Target
CN102222897A (zh) * 2011-06-15 2011-10-19 中国电力科学研究院 一种高可靠性可控多重火花放电间隙

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1354245A (en) * 1972-05-18 1974-06-05 Gni Energet I Im Gm Krzhizhano Electrical power surge arrestors
CN2645315Y (zh) * 2003-07-01 2004-09-29 武汉爱劳高科技有限责任公司 自动点火过电压保护放电间隙装置
CN101213713A (zh) * 2005-07-01 2008-07-02 诺基亚电容器公司 用于触发串联火花隙的装置和方法
CN2850075Y (zh) * 2005-08-31 2006-12-20 北京伏安电气公司 一种火花间隙触发系统
US20100008012A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Shmuel Ben-Yaakov Electronic Circuitry For Incapacitating a Living Target
CN102222897A (zh) * 2011-06-15 2011-10-19 中国电力科学研究院 一种高可靠性可控多重火花放电间隙

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571583A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国电力科学研究院 一种触发型火花间隙
CN106571583B (zh) * 2016-10-14 2018-04-10 中国电力科学研究院 一种触发型火花间隙
CN111796167A (zh) * 2019-04-08 2020-10-20 河南省高压电器研究所有限公司 一种火花间隙放电装置及高压电器大容量合成试验装置

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