[实用新型]用弹簧调节间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及高电压放电及其控制技术领域，特别涉及一种可预调间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关，适用于高电压大电流瞬态放电需要。

背景技术

放电开关在脉冲功率系统中占有特殊的地位，这是因为开关性能的好坏直接影响到输出脉冲的技术参数，尤其是输出脉冲的上升时间。另外，开关往往在高电压、大电流下工作，工作条件十分恶劣，开关过程中的击穿现象和开关电极上的放电物理过程均十分复杂，因此，具有耐受高电压强电流、击穿时延短且分散性小、电感和电阻小、电极烧蚀小等特性并能稳定工作的各种类型放电开关元件的研制，是当前脉冲功率技术中一个倍受重视的课题。目前，脉冲功率技术中广泛使用的闭合开关主要有以下几种 ：球隙火花开关、闸流管、真空开关、磁开关、反向导通开关、汞引燃管、晶闸管、大功率超高速半导体开关（RSD）等。这些开关各有优缺点，分别适用于不同的场合。球隙火花开关是所有开关中耐受电压最高、电流最大的一种高压开关。目前现有的球隙火花开关放电时多采用手动调节，放电电压不确定，放电突然，可控性和安全性不好，同时放电时间和行程较长。对于自动球隙开关，其结构多采用电子触发式，电路复杂，造价高，故障多，影响系统稳定性。因此，缺乏一种同时满足体积小、高耐压（百 kV 级）、强耐流（数十 kA 级）、可控性好、性价比高的一种瞬态自动放电开关来满足研究需要。这种开关在脉冲功率系统中是非常急需的。

申请号为20125155434.3的专利公开了一种可预调间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关，但是该装置结构复杂，操作起来不够方便，且成本相对较高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单，可操作性强的用弹簧调节间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关。

本实用新型的技术方案如下：用弹簧调节间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关，它包括在隔离空间内的两个空心铜球,两个空心铜球上下相对设置，每个铜球对应固定在绝缘柱一端，绝缘柱的另一端连接导线，其中上方的绝缘柱固定，下方的绝缘柱通过弹簧固定，下方的绝缘柱下端固定绝缘绳，绝缘绳穿过弹簧并通过小滑轮伸出隔离空间外。所述的绝缘绳上设有标尺，以显示调整的精确间隙。

与现有技术相比，本实用新型的装置，结构简单，容易组装，成本低廉，而且操作方法简便，可控性好，系统稳定性好，使用范围广。

附图说明

图1为弹簧调节间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关结构示意图。

具体实施方式：

用弹簧调节间隙的高电压大电流瞬态自动放电开关，如图1所示，它包括在隔离空间1内的两个空心铜球2，两个空心铜球2上下相对设置，每个铜球2对应固定在绝缘柱3一端，绝缘柱3的另一端连接导线4，使绝缘柱3的上下移动来调整两个空心铜球2之间的间隙。

其中，上方的绝缘柱3固定，下方的绝缘柱3通过弹簧5固定，下方的绝缘柱3下端固定绝缘绳7，绝缘绳7穿过弹簧5并通过小滑轮6伸出隔离空间外。所述的绝缘绳7上设有标尺，以显示调整的精确间隙。

试验前，首先对不同球隙距离击穿电压进行标定，球隙距离从 1mm 开始调节，调节步长为 1mm，直至击穿电压达到 120kV 为止，记录下不同的球隙距离对应的击穿电压值。充电时，预调球隙的击穿电压高于设置的充电电压，一般设置球隙间距大于球隙击穿间距，充分保证在充电过程中不发生意外击穿放电现象。放电时，通过绝缘绳减小两球充电时的间隙，使两球的距离小于球隙击穿距离，球隙实际击穿电压低于设置的充电电压，达到可靠放电的目的。放电结束，调节绝缘绳7使两个铜球2复位。