CN105792498A - 一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关 - Google Patents

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刘轩东
沈曦
冯磊
李志兵
颜湘莲
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Abstract

本发明提供了一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关，开关电极极性的布置方式较为灵活，级联喷射结构为阶梯螺旋式，环绕在主电极间隙四周，用于产生等离子体。试验时通过控制喷射腔的相关的结构参数和电气参数，可以使产生后的等离子体喷射至主间隙，在主电极间隙的轴向方向均匀布置，降低主间隙的耐电强度，完成主间隙的击穿。此开关由于采用多喷口级联等离子体喷射触发技术，因此开关在长间隙、低工作系数下也能可靠触发。在电力系统中，通过开关快速动作来投切电容器组，平衡无功功率。

Description

一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关
技术领域：
本发明涉及喷射等离子体产生装置技术领域，特别涉及一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关。
背景技术：
等离子体喷射触发气体开关由于其工作系数低、抖动低等优点有巨大的应用潜力。该类开关的间隙气体主要是空气、SF6、N2或SF6和N2的混合气体，且在一定的间隙气体压强下，等离子喷射长度有一定的限制，故该开关的间隙长度不能过长，从而限制其工作电压。由于工作电压的限制，该类开关的应用的范围有限。
发明内容：
基于此，本发明公开了一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关；
所述高压开关包括多个激励腔，所述多个激励腔分布在所述高压开关主电极间隙的四周，用于喷射等离子体。
本发明的有益效果是：
1.回路布置方式选择比较灵活，开关电极为对称结构，两侧电极可以分别接正负高压，也可一侧接单极性高压，另一侧接地。
2.开关在长间隙、低工作系数下也能可靠触发，可以提高气体开关的工作电压。在电力系统中，当负荷突变或运行方式改变时，通过开关快速动作来投切电容器组，来平衡无功功率，使电网正常运行。
附图说明：
图1为本发明一个实施例中所述的一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关结构及工作原理图；
图2为本发明一个实施例中高压开关电极的布置图；其中图2(a)为单极性；图2(b)为双极性；其中：HV是highvoltage的缩写，意为高电压，+/-号代表电压极性。
具体实施方式：
下面结合附图1-2和具体的实施例进一步说明该发明的具体内容：
在一个实施例中，本发明公开了一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关；
所述高压开关包括多个激励腔，所述多个激励腔分布在所述高压开关主电极间隙的四周，用于喷射等离子体。
本实施例中的激励腔的个数与开关工作的电压有关，开关工作电压越高，间隙越长，主间隙耐点强度越高，激励腔个数越多，因此具体个数需要根据实际情况来定。
本实施例设计了一种级联型等离子体喷射触发高压开关，开关电极极性布置方式灵活，且多路的等离子体喷射结构可以使开关在长间隙、低工作系数下也能可靠触发，使其工作电压可以大大提高，拓宽了其运用范围。在电力系统中，当负荷突变或运行方式改变时，通过该类开关快速动作来投切电容器组，来平衡无功功率，使电网正常运行。
在一个实施例中，所述多个激励腔均匀的在所述高压开关主电极间隙的四周，并在高压开关的轴向方向等距排列，呈阶梯螺旋式。
在本实施例中，所述多个激励腔分布结构也可以为其他结构，只要该结构能够保证在高压开关主轴向方向上，激励腔位置等距交错，在开关径向方向上，激励腔距离电极中心等距即可；由于各个激励腔的结构参数和电气参数是一样的，所以只有满足上述要求，才能使从激励腔喷射出的等离子体处于同一轴线形成级联。
在一个实施例中，通过控制激励腔的结构参数和相关电气参数，能够使各个激励腔内喷出的等离子体处于同一轴线。
本实施例，通过控制喷射腔的相关的结构参数和电气参数，能够使各个激励腔内喷出的等离子体处于同一轴线，继而可以使产生后的等离子体喷射至主间隙，在主电极间隙的轴向方向均匀布置，降低主间隙的耐电强度，完成主间隙的击穿。
在一个实施例中，所述高压开关的电极为对称结构，两侧电极能够分别接正负高压，也能够一侧接单极性高压，另一侧接地，布置方式灵活。
本实施例用于说明所述高压开关的电极结构和布置方式，所述电极的结构要满足对称结构，且两侧的电极的参数要都能够满足接高压的要求；本实施例中电极对称是为了保证电极周围电场分布均匀。
在本实施例中，如图2所示，其中图2(a)高压开关的电极一侧接单极性高压，另一侧接地；图2(b)为两侧电极分别接正负高压；本实施例中高压开关的电极布置方法并不限于这两种，也可以为其他布置方法。
在一个实施例中，所述高压开关采用多喷口级联等离子体喷射触发技术，开关在长间隙下，也能够可靠触发
本实施例所述的开关由于采用多路级联等离子体喷射触发技术，在长间隙情况下，布置适当数量的激励腔，用于产生喷射的等离子体至开关间隙，使开关间隙形成大面积的等离子体，用于降低开关间隙的耐电强度，使开关间隙能够被可靠击穿，因此所述开关在长间隙、低工作系数下也能可靠触发，所以开关能够用于高电压等级下。
在一个实施例中，所述各个激励腔内喷出的处于同一轴线的等离子体能够喷射至高压开关的主间隙，在主间隙的轴向方向形成大体积等离子体区域，降低了主间隙的耐电强度，使主间隙被可靠击穿。
本实施例中喷射至高压开关主间隙的等离子体降低了主间隙的耐电强度，使主间隙被可靠击穿。在电力系统中，当负荷突变或运行方式改变时，通过开关快速动作来投切电容器组，来平衡无功功率，使电网正常运行。
在一个实施例中，本发明设计了一种级联型等离子体喷射触发高压开关，开关电极极性的布置方式较为灵活，级联喷射结构为阶梯螺旋式，环绕在主电极间隙四周，用于产生等离子体。试验时通过控制喷射腔的相关的结构参数和电气参数，可以使产生后的等离子体喷射至主间隙，在主电极间隙的轴向方向均匀布置，降低主间隙的耐电强度，完成主间隙的击穿。此开关由于采用多路级联等离子体喷射触发技术，因此开关开关在长间隙、低工作系数下也能可靠触发。
本发明应用于电力系统领域，有效地解决了在电力系统中，当负荷突变或运行方式改变时，通过开关快速动作来投切电容器组，来平衡无功功率，使电网正常运行。
以上实施例仅用以说明本发明专利而并非限制本发明专利所描述的技术方案；因此尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明专利已进行了详细的说明，但是本领域的技术人员应当理解，仍然可以对本发明专利进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明专利的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种多喷口级联型等离子体喷射触发高压开关，其特征在于：所述高压开关包括多个激励腔，所述多个激励腔分布在所述高压开关主电极间隙的四周，用于喷射等离子体。
2.根据权利要求1所述的高压开关，其特征在于：优选的，所述多个激励腔在高压开关的轴向方向上等距排列，呈阶梯螺旋式。
3.根据权利要求1所述的高压开关，其特征在于：所述高压开关通过控制激励腔的结构参数和相关电气参数，能够使各个激励腔内喷出的等离子体处于同一轴线。
4.根据权利要求1所述的高压开关，其特征在于：所述高压开关的电极为对称结构，两侧电极能够分别接正负高压，也能够一侧接单极性高压，另一侧接地，布置方式灵活。
5.根据权利要求1所述的高压开关，其特征在于：所述高压开关采用多喷口级联等离子体喷射触发技术，开关在长间隙下，也能够可靠触发。
6.根据权利要求3所述的高压开关，其特征在于：所述各个激励腔内喷出的处于同一轴线的等离子体能够喷射至高压开关的主间隙，在主间隙的轴向方向形成大体积等离子体区域，降低了主间隙的耐电强度，使主间隙被可靠击穿。
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