CN206628706U - 一种小型化多极点火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化多极点火装置，它是由绝缘筒体和绝缘筒体内的多极点火装置组成；所述绝缘筒体为封闭式，绝缘筒体内充满绝缘气体；所述多极点火装置包括脉冲电压发生器和多极放电球隙；所述脉冲电压发生器是由高压脉冲变压器与高压电容器组成，所述脉冲电压发生器与多极放电球隙之间设置三级球隙点火结构用于三球隙点火；所述多极放电球隙是由数对球隙组成，该球隙采用均压电阻进行均压，球隙下方的环氧电容棒是由中心金属棒与其外包连接片组成。本实用新型的小型化多极点火装置具有单独成套性、小型化、高电压、实用性广等特点。

Description

一种小型化多极点火装置

技术领域

本实用新型涉及一种特高压装置领域，具体涉及一种小型化多极点火装置。

背景技术

在我国的特高压工程建设之前，高压研究领域和生产企业已经重视冲击电压在特高压的试验研究，国内的不少高压实验室都配备了冲击电压发生器，为促进特高压输电技术起着重要作用。冲击电压发生器是一种产生脉冲波的高电压发生装置。主要用于研究电力设备遭受雷电或操作过电压时的绝缘性能。冲击电压发生器从结构上来分：目前主要有阶梯式、塔式、柱式三种。阶梯式的结构由于连接线长，回路大，电感大，技术性能差而且占地大，现已不采用。塔式冲击电压发生器的结构是竖立的多层绝缘台，一般塔式结构都是从地面竖立起来，周边通过绝缘支柱进行支撑，其结构中电容器被重叠布置在一条垂直线上，不少垂直空气间隙被电容器本体所占用，导致结构高度较高。柱式冲击电压发生器是把绝缘壳的电容器和相同直径的绝缘筒交换叠装成柱状，柱式结构利用绝缘筒电容器外壳作为绝缘柱的一部分，结构比较紧凑，外表比较美观但绝缘筒容量相对较小，带负荷能力偏小；维修较麻烦，维修某层电容器或其它部件时必须拆掉其上面所有的部件。

不管是哪种结构冲击电压发生器都必须用到点火装置，这三种冲击电压发生器多采用外露式多极点火装置或其它方式点火装置，由于暴露于空气中，受大气条件、空气质量，球面状态等影响，其分散性往往较大。在气体变化较大的情况下，试验前都需要对点火装置进行调试；为满足试验中不同电压等级要求，也需要对点火装置进行调节和调试；由于其间隙数量较多，存在一定的分散性，仍需要对点火装置进行调节、调试；而调节点火装置的球隙，是比较麻烦、细致的工作。随着国内外高电压输电线路的增多，现场维护输电设备已成为必要环节，维修后必须进行必要的试验，采用柱式冲击电压发生器，在一定电压下，安装较方便，但在现场调试时就比较麻烦，特别是多极点火装置，因其点火球隙暴露在空气中，受现场户外气候、现场环境影响较大。

现有的多极点火装置尺寸大且同步性差，极易受周围环境的影响，不利于尺寸小、可运动、易安装的冲击电压发生器的研制。

实用新型内容

[要解决的技术问题]

本实用新型的目的是解决上述现有技术问题，提供一种小型化多极点火装置。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本实用新型采取以下技术方案：

一种小型化多极点火装置，它是由绝缘筒体和绝缘筒体内的多极点火装置组成；所述绝缘筒体为封闭式，绝缘筒体内充满绝缘气体；所述多极点火装置包括脉冲电压发生器和多极放电球隙；所述脉冲电压发生器是由高压脉冲变压器与高压电容器组成，所述脉冲电压发生器与多极放电球隙之间设置三级球隙点火结构用于三球隙点火；所述多极放电球隙是由数对球隙组成，该球隙采用均压电阻进行均压，球隙下方的环氧电容棒是由中心金属棒与其外包连接片组成。

本实用新型更进一步的技术方案，所述绝缘气体为氮气或六氟化硫。

本实用新型更进一步的技术方案，所述绝缘气体采用压强大于0.3MPa的氮气。

本实用新型更进一步的技术方案，所述高压脉冲变压器是由铁淦氧外绕高压电缆线作为材料制作而成。

本实用新型更进一步的技术方案，所述环氧电容棒中的金属棒外裹一层环氧树脂。

下面将详细地解释本实用新型。

本公司研制了一种圆筒式封闭式冲击电压发生器，该冲击电压发生器是把电容器等部件全部布置在一绝缘筒内，整个装置外形是一个大绝缘筒，筒内装满绝缘油或充满绝缘气体，利用绝缘油或绝缘气体作为电容器等部件间的绝缘，绝缘油或绝缘气体的绝缘强度比空气高得多，所以这种结构的尺寸较小，移动、安装、调试特别方便，外观简洁且技术性能比较高。如果对该圆筒式冲击电压发生器采用绝缘油或绝缘气体中外露式多极点火装置，在使用过程中由于间隙放电容易造成内部绝缘气体及绝缘油污染，长此以往，冲击电压发生器将损失绝缘性能造成内部器件的损坏或内部爬电等现象，从而导致试验无法进行。

本实用新型的多极点火装置可满足全天候的环境使用，采用绝缘筒体将外露式多极点火装置进行了封装，内部增加一定压力绝缘气体，由于绝缘气体绝缘强度比空气高得多，多间隙数量减小且球隙耐压增加至375kV，长度也可缩短至800mm。因此本实用新型的多极点火装置内的多极放电球隙在工作时，不仅要可靠点火又要保证足够的绝缘强度、不自放电，是矛盾的两面。如何选取材料、优化结构、制作工艺，尤其重要。

首先，本实用新型选用的绝缘气体作为绝缘材料，更优选的压强大于0.3MPa的氮气，由于绝缘气体的绝缘强度远远比空气高，从而可以增加点火装置中球隙之间的耐压能力和减少球隙的数量，从而减少整个多极点火装置的尺寸。

本实用新型的点火装置采用三球隙点火结构进行点火，由于增加本实用新型增加了间隙间的绝缘性、提高间隙耐压能力，因此需要更高的电压耦合到间隙上才能使得间隙可靠击穿；为此，本实用新型采用导磁率高的铁淦氧外绕高压电缆线进行制作，制作出的脉冲变压器饱和磁感应强度大，剩磁小，高频损耗小，漏感小、分布电容小。

此外，本实用新型结构中的环氧电容棒在保证电容量不变的情况下耐压要求更高，不但要承受375kV直流高压还得外加375kV脉冲高压，绝缘要求严峻，一旦绝缘出现问题将导致整个点火失败。一方面内外绝缘要足够，另一方面横向绝缘也必须足够，内部绝缘不够，绝缘棒体内外层容易击穿，从而导致脉冲变压器输出高压脉冲瞬间从击穿处放电，其余耦合电容均未充电，导致点火失败，如果横向绝缘不够，当脉冲变压器输出高压脉冲并耦合到各电容上时，其电容之间会因绝缘不够产生放电，产生放电的电容便无法将高脉冲传递到多间隙上，最终导致点火不稳定或输出波形畸变。为此，本实用新型选用高强度环氧树脂自制真空浇制环氧棒体，内部浇制金属管体，作为各间隙耦合电容公共端，并将脉冲变压器输出的脉冲高压耦合到各间隙上击穿点火。

本实用新型的小型化多极点火装置具有单独成套性、小型化、高电压、实用性广等特点。

附图说明

图1为本实用新型小型化多极点火装置的结构示意图；

图2为本实用新型小型化多极点火装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型小型化多极点火装置的电气原理图。

附图标记说明如下：

1为绝缘筒体，2为多极点火装置，3为高压脉冲变压器，4为高压电容器，5为三级球隙点火结构，6为多极放电球隙，7为环氧电容棒，8为电容，9为电阻。

具体实施方式

下面结合本实用新型的实施例对本实用新型作进一步的阐述和说明。

实施例：

一种如图1和2所示的小型化多极点火装置，它是由绝缘筒体1和绝缘筒体内的多极点火装置2组成；所述绝缘筒体为封闭式，绝缘筒体内充满绝缘气体；所述多极点火装置包括脉冲电压发生器和多极放电球隙；所述脉冲电压发生器是由高压脉冲变压器3与高压电容器4组成，所述脉冲电压发生器与多极放电球隙之间设置三级球隙点火结构5用于三球隙点火；所述多极放电球隙6是由16对球隙组成，该16对球隙采用均压电阻进行均压，球隙下方的环氧电容棒7是由中心金属棒与其外包连接片组成。该16对球隙的耐压高达375kV；本实用新型的小型化多极点火装置其长度为800mm。

所述绝缘气体优选氮气或六氟化硫。

本实用新型的一个优选实施方案，所述绝缘气体采用压强大于0.3MPa的氮气。

所述高压脉冲变压器是由铁淦氧外绕高压电缆线作为材料制作而成。

所述环氧电容棒中的金属管外裹一层环氧树脂。

该小型化多极点火装置的工作原理如图3所示，脉冲电压发生器由一个低压原边绕组W1和两个高压副边绕组W2和W3组成，当一直流与点火信号输入对三级球隙点火结构进行点火时，电容8即对绕组W1放电，形成一高频衰减振荡波，副边绕组W2和W3输出一高频高压脉冲波；绕组W2的高压脉冲通过耦合电容耦合到多极放电球隙上；并且多极放电球隙一端通过电阻9接地，另一端通过冲击电压发生器充电电容器接地；对于脉冲而言，这两点为地电位而相邻电极电位是高压，间隙击穿，这个电极电位又和两端电极相同，与它相邻电极间的电位差增大，又击穿，如此连续发生，多极间隙从两端向中间依次击穿直到所有电极全部击穿，冲击发生器的这一级点火成功。与此同时绕组W3输出的高压点火脉冲，通过传递电容给下一级多极点火装置点火。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种小型化多极点火装置，其特征在于它是由绝缘筒体(1)和绝缘筒体内的多极点火装置(2)组成；所述绝缘筒体为封闭式，绝缘筒体内充满绝缘气体；所述多极点火装置包括脉冲电压发生器和多极放电球隙；所述脉冲电压发生器是由高压脉冲变压器(3)与高压电容器(4)组成，所述脉冲电压发生器与多极放电球隙之间设置三级球隙点火结构(5)用于三球隙点火；所述多极放电球隙(6)是由数对球隙组成，该球隙采用均压电阻进行均压，球隙下方的环氧电容棒(7)是由中心金属棒与其外包连接片组成。

2.根据权利要求1所述的小型化多极点火装置，其特征在于所述绝缘气体为氮气或六氟化硫。

3.根据权利要求2所述的小型化多极点火装置，其特征在于所述绝缘气体采用压强大于0.3MPa的氮气。

4.根据权利要求1所述的小型化多极点火装置，其特征在于所述高压脉冲变压器是由铁淦氧外绕高压电缆线作为材料制作而成。

5.根据权利要求1所述的小型化多极点火装置，其特征在于所述环氧电容棒中的金属棒外裹一层环氧树脂。