專利名稱：一種火花間隙的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力設備技術領域，具體涉及一種單間隙結構的火花間隙。
背景技術：
串補裝置用火花間隙一般由兩個間隙串聯(lián)組成一個間隙系統(tǒng)，在需要火花間隙動作旁路串補電容器組時，串補控制保護系統(tǒng)通過光纖發(fā)給觸發(fā)控制箱觸發(fā)命令，觸發(fā)控制箱再給間隙系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)信號，最終使火花間隙放電，從而使火花間隙旁路電容器組。通過大量的試驗研究工作發(fā)現，觸發(fā)系統(tǒng)中采用觸發(fā)放電型密封間隙可以提高間隙系統(tǒng)的觸發(fā)可靠性，但僅在觸發(fā)放電型密封間隙一側的電極上進行點火放電時具有較嚴重的極性效應，一種電壓極性下的點火放電電壓很低，而另一種極性下的點火放電電壓卻很高，而且延時很大。只有在觸發(fā)放電型密封間隙的高、低壓電極上同時點火才能夠消除這種極性效應，使兩個極性的可靠點火放電電壓都很低，有效提高保護配合的性能，從而在同一電壓下觸發(fā)火花間隙時，提高了觸發(fā)放電的穩(wěn)定性和可靠性。但實際工程中，有時與間隙并聯(lián)運行的電容器組額定電壓很低，此時完全可以將兩個自放電型主間隙放置在同一個間隙外殼里，即成為一種單間隙結構的火花間隙。當電容器組額定電壓較低時，宜采用單間隙結構的火花間隙，這樣可以使得閃絡間隙距離和對應的觸發(fā)放電型密封間隙距離調整在是一個適中的位置，利于設備的可靠運行。
發(fā)明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明提供一種單間隙結構的火花間隙，采用觸發(fā)放電型密封間隙的高、低壓電極上同時點火的方式，消除了在觸發(fā)放電型密封間隙一側的電極上進行點火放電時具有較嚴重的極性效應，使兩個極性的可靠點火放電電壓都很低，有效提高保護配合的性能，從而在同一電壓下觸發(fā)火花間隙時，提高了觸發(fā)放電的穩(wěn)定性和可靠性。將兩個自放電型主間隙放置在同一個間隙外殼里，節(jié)約了成本。為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案一種單間隙結構的火花間隙，所述火花間隙包括自放電型主間隙G和間隙觸發(fā)系統(tǒng)，所述自放電型主間隙G包括間隙外殼、閃絡間隙Gl、G2和續(xù)流間隙GX，所述閃絡間隙GU G2串聯(lián)后與續(xù)流間隙GX并聯(lián)；該火花間隙兩端分別與高壓端和低壓端連接；所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)與連接在低壓端的閃絡間隙Gl并聯(lián)。所述閃絡間隙G1、G2分別用均壓電容器C1、C2均壓，所述均壓電容器Cl與所述閃絡間隙Gl并聯(lián)，所述均壓電容器C2與所述閃絡間隙G2并聯(lián)。所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)包括觸發(fā)控制箱TC、脈沖變壓器Tl、觸發(fā)放電型密封間隙TG、限流電阻R和高絕緣脈沖變壓器HTl。所述觸發(fā)控制箱通過光纖接受外界的觸發(fā)指令，同時給所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)發(fā)出觸
發(fā)信號。所述觸發(fā)控制箱TC的輸出與所述脈沖變壓器Tl和所述高絕緣脈沖變壓器HTl的、一次繞組連接；所述觸發(fā)放電型密封間隙TG與所述限流電阻R串聯(lián)后與所述均壓電容器Cl并聯(lián)；所述脈沖變壓器Tl的二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙TG的低壓端，所述高絕緣脈沖變壓器HTl 二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙TG的高壓端。
所述觸發(fā)放電型密封間隙TG采用高、低壓電極同時點火的方式。所述閃絡間隙Gl和閃絡間隙G2水平方向布置，且共用一個中間電極。所述的中間電極為左右對稱結構，所述中間電極的中間刻有一道絕緣槽。所述閃絡間隙Gl、G2的電極采用銅、銅合金或者石墨材料。所述閃絡間隙G2包括中間電極和高壓端電極，所述高壓端電極上端設有引弧電極。所述續(xù)流間隙GX由上、下兩個電極構成，所述的上、下兩個電極均采用圓桶形形狀，兩電極的間隙側均設有方向一致的一組電流導向斜槽。所述續(xù)流間隙電極GX的上、下電極和所述閃絡間隙G2的引弧電極采用耐電弧燒蝕的石墨材料。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于I.采用觸發(fā)放電型密封間隙的高、低壓電極上同時點火的方式，消除了在觸發(fā)放電型密封間隙一側的電極上進行點火放電時具有較嚴重的極性效應，使兩個極性的可靠點火放電電壓都很低，有效提高保護配合的性能，從而在同一電壓下觸發(fā)火花間隙時，提高了觸發(fā)放電的穩(wěn)定性和可靠性；2.將兩個自放電型主間隙放置在同一個間隙外殼里，當電容器組額定電壓較低時，宜采用單間隙結構的火花間隙，這樣可以使得閃絡間隙距離和對應的觸發(fā)放電型密封間隙距離調整在是一個適中的位置，利于設備的可靠運行；3.單間隙結構的火花間隙將兩個自放電型主間隙放置在同一個間隙外殼里，節(jié)約成本；4.不僅適用于電容器組額定電壓較低的串聯(lián)補償裝置，也適用于串聯(lián)諧振型故障電流限制器中，用于快速旁路電容器組。
圖I是單間隙結構的火花間隙原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。一種單間隙結構火花間隙，所述火花間隙包括自放電型主間隙G和間隙觸發(fā)系統(tǒng)，所述自放電型主間隙G包括間隙外殼、閃絡間隙Gl、G2和續(xù)流間隙GX，所述閃絡間隙GU G2串聯(lián)后與續(xù)流間隙GX并聯(lián)；該火花間隙兩端分別與高壓端和低壓端連接；所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)與連接在低壓端的閃絡間隙Gl并聯(lián)。所述閃絡間隙G1、G2分別用均壓電容器C1、C2均壓，所述均壓電容器Cl與所述閃絡間隙Gl并聯(lián)，所述均壓電容器C2與所述閃絡間隙G2并聯(lián)。所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)包括觸發(fā)控制箱TC、脈沖變壓器Tl、觸發(fā)放電型密封間隙TG、限流電阻R和高絕緣脈沖變壓器HTl。所述觸發(fā)控制箱通過光纖接受外界的觸發(fā)指令，同時給所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)信號。所述觸發(fā)控制箱TC的輸出與所述脈沖變壓器Tl和所述高絕緣脈沖變壓器HTl的一次繞組連接；所述觸發(fā)放電型密封間隙TG與所述限流電阻R串聯(lián)后與所述均壓電容器Cl并聯(lián)；所述脈沖變壓器Tl的二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙TG的低壓端，所述高絕緣脈沖變壓器HTl 二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙TG的高壓端。所述觸發(fā)放電型密封間隙TG采用高、低壓電極同時點火的方式。所述閃絡間隙Gl和閃絡間隙G2水平方向布置，且共用一個中間電極。所述的中間電極為左右對稱結構，所述中間電極的中間刻有一道絕緣槽。所述閃絡間隙Gl、G2的電極采用銅、銅合金或者石墨材料。
所述閃絡間隙G2包括中間電極和高壓端電極，所述高壓端電極上端設有引弧電極。所述續(xù)流間隙GX由上、下兩個電極構成，所述的上、下兩個電極均采用圓桶形形狀，兩電極的間隙側均設有方向一致的一組電流導向斜槽。所述續(xù)流間隙電極GX的上、下電極和所述閃絡間隙G2的引弧電極采用耐電弧燒蝕的石墨材料。如圖1，火花間隙兩端(即高壓端HV和低壓端LV)并聯(lián)在被保護設備的兩端，觸發(fā)控制箱TC在低壓端側。自放電型主間隙G包括間隙外殼、閃絡間隙G1、G2和續(xù)流間隙GX，其中靠高壓端(HV)的閃絡間隙G2是自放電型主間隙中放電起始間隙，間隙距離將根據其自放電電壓不低于I. 1*Upl/2進行調整，以保證在沒有觸發(fā)的情況下間隙在最大可能經受的過電壓下不會自放電。由于電容器Cl和C2的均壓作用，在串補裝置以額定值正常運行時，使得兩個串聯(lián)連接的閃絡間隙Gl和G2各承擔串補電容器組額定電壓的1/2。在線路出現接地故障時，由于限壓器的作用，假設使電容器組的電壓最高上升到UPL，閃絡間隙Gl和G2在動作前承擔的電壓約為UPi/2。當輸電線路出現接地故障時，假設由限壓器(MOV)將電容器組的過電壓限制在Upl。在未接收到觸發(fā)命令前，串聯(lián)的閃絡間隙Gl和G2各承擔Upl/2。當火花間隙的觸發(fā)控制箱TC接收到串補控制保護發(fā)來的觸發(fā)命令后，觸發(fā)控制箱TC將同時向脈沖變壓器Tl和高絕緣脈沖變壓器HTl的一次繞組發(fā)出點火脈沖，經升壓后使觸發(fā)放電型密封間隙TG的兩個電極上產生火花放電，這將迅速促使觸發(fā)放電型密封間隙TG擊穿。觸發(fā)放電型密封間隙TG擊穿后，均壓電容器Cl將通過限流電阻R放電。當均壓電容器Cl的電壓迅速降低時，閃絡間隙G2上的電壓也將迅速升高到自放電水平并被擊穿放電，與此同時閃絡間隙Gl上的電壓也將迅速升高到自放電水平并被擊穿放電。至此，兩個串聯(lián)連接的閃絡間隙Gl和G2全部放電，串補電容器組及限壓器等被保護設備被旁路。該單間隙結構的火花間隙不僅適用于電容器組額定電壓較低的串聯(lián)補償裝置，也適用于串聯(lián)諧振型故障電流限制器中，用于快速旁路電容器組。目前該種火花間隙已經應用到中國國內多個串補工程，而且應用于出口越南的串補工程，它在中國故障電流限制器工程中也得到應用。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種火花間隙，所述火花間隙為單間隙結構，其特征在于所述火花間隙包括自放電型主間隙(G)和間隙觸發(fā)系統(tǒng)，所述自放電型主間隙(G)包括間隙外殼、閃絡間隙(G1、G2)和續(xù)流間隙(GX)，所述閃絡間隙(G1、G2)串聯(lián)后與續(xù)流間隙(GX)并聯(lián)；該火花間隙兩端分別與高壓端和低壓端連接；所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)與連接在低壓端的閃絡間隙(Gl)并聯(lián)。
2.根據權利要求I所述的火花間隙，其特征在于所述閃絡間隙(Gl、G2)分別用均壓電容器(Cl、C2)均壓，所述均壓電容器(Cl)與所述閃絡間隙(Gl)并聯(lián)，所述均壓電容器(C2)與所述閃絡間隙(G2)并聯(lián)。
3.根據權利要求I所述的火花間隙，其特征在于所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)包括觸發(fā)控制箱(TC)、脈沖變壓器(Tl)、觸發(fā)放電型密封間隙(TG)、限流電阻(R)和高絕緣脈沖變壓器(HTl)。
4.根據權利要求3所述的火花間隙，其特征在于所述觸發(fā)控制箱通過光纖接受外界的觸發(fā)指令，同時經過自身判斷后給所述間隙觸發(fā)系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)信號。
5.根據權利要求3所述的火花間隙，其特征在于所述觸發(fā)控制箱(TC)的輸出與所述脈沖變壓器(Tl)和所述高絕緣脈沖變壓器(HTl)的一次繞組連接；所述觸發(fā)放電型密封間隙(TG)與所述限流電阻(R)串聯(lián)后與所述均壓電容器(Cl)并聯(lián)；所述脈沖變壓器(Tl)的二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙(TG)的低壓端，所述高絕緣脈沖變壓器(HTl) 二次繞組連接到所述觸發(fā)放電型密封間隙(TG)的高壓端。
6.根據權利要求3或5所述的火花間隙，其特征在于所述觸發(fā)放電型密封間隙(TG)采用高、低壓電極同時點火的方式。
7.根據權利要求I或2所述的火花間隙，其特征在于所述閃絡間隙(Gl)和閃絡間隙(G2)水平方向布置，且共用一個中間電極。
8.根據權利要求7所述的火花間隙，其特征在于所述的中間電極為左右對稱結構，所述中間電極的中間刻有一道絕緣槽。
9.根據權利要求7所述的火花間隙，其特征在于所述閃絡間隙(G1、G2)的電極采用銅、銅合金或者石墨材料。
10.根據權利要求I所述的火花間隙，其特征在于所述閃絡間隙(G2)包括中間電極和高壓端電極，所述高壓端電極上端設有引弧電極。
11.根據權利要求10所述的火花間隙，其特征在于所述引弧電極采用石墨材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種單間隙結構的火花間隙，火花間隙包括自放電型主間隙G和間隙觸發(fā)系統(tǒng)，自放電型主間隙G包括間隙外殼、閃絡間隙G1、G2和續(xù)流間隙GX，閃絡間隙G1、G2串聯(lián)后與續(xù)流間隙GX并聯(lián)；該火花間隙兩端分別與高壓端和低壓端連接；間隙觸發(fā)系統(tǒng)與連接在低壓端的閃絡間隙G1并聯(lián)。本發(fā)明消除了在觸發(fā)放電型密封間隙一側的電極上進行點火放電時的極性效應，使兩個極性的可靠點火放電電壓都很低，有效提高保護配合的性能，從而在同一電壓下觸發(fā)火花間隙時，提高了觸發(fā)放電的穩(wěn)定性和可靠性；不僅適用于電容器組額定電壓較低的串聯(lián)補償裝置，也適用于串聯(lián)諧振型故障電流限制器中，用于快速旁路電容器組。
文檔編號H01T14/00GK102623894SQ20121008065
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者余輝, 劉之方, 李國富, 李志遠, 董勤曉 申請人:中國電力科學研究院