[发明专利]一种重频高功率气体开关

说明书

公开了重频高功率气体开关及使用方法，重频高功率气体开关中，第一半球电极包括，第一气流生成单元，其配置成生成气流，第一气流通道，其一端连接所述第一气流生成单元，另一端连接第一喷嘴以将来自第一气流生成单元的气流输送到第一喷嘴，所述第一气体通道设在所述第一半球电极内第一喷嘴，其设在所述第一半球电极端部，在所述第一气流通道到所述第一半球电极端部的第一方向上，所述喷嘴的内径先缩小后增大；第二半球电极与所述第一半球电极相向布置；触发电极板布置在所述第一半球电极和第二半球电极之间。

技术领域

本发明涉及高电压测量技术领域，特别是一种重频高功率气体开关及使用方法。

背景技术

干式空心电抗器在电力系统具有广泛应用，起补偿无功功率、限制短路电流、滤除谐波污染等作用。随着运行年限的增加，电力系统中干式空心电抗器的故障率呈增加趋势，而匝间绝缘故障是最为常见的故障形式。目前，亟需完善电抗器匝间绝缘缺陷的检测，从而减少电抗器故障和提高电力系统的运行可靠性。

IEC60076-6、IEEE C57.16、BG1094.6和JB/T5346等均规定：35kV干式空心电抗器的匝间绝缘试验，要求对电抗器以50Hz重频施加不低于160kV的振荡脉冲电压，并持续不小于1min，且振荡脉冲电压的振荡频率小于100kHz。这对振荡波发生装置提出了较高的要求，而发生装置的主开关是该技术路线的核心难点。

目前，干式空心电抗器振荡波试验的发生装置主开关主要采用电力电子开关和气体开关两种技术路线。电力电子开关目前存在串/并联级数多、同步触发和均压复杂、开关能耗大、成本高等问题，在不低于160kV工作电压下，经济性和可靠性较差，不适用。气体开关因耐压高、通流大等优点而具有很高的应用前景和潜力，而重频工作状态下间隙放电通道的能量沉积和绝缘失效是影响其性能的重要因素，是限制气体开关成为振荡波试验电源主开关的瓶颈。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决重频工作状态下间隙放电通道能量沉积和绝缘失效的问题，提出了一种重频高功率气体开关，通过在气体间隙中外施一平行于放电通道的高速气流场，从而快速移除间隙放电等离子体产物残留，加速间隙绝缘恢复速度，从而保证了气体开关的重频工作性能，满足35kV干式空心电抗器振荡波试验的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种重频高功率气体开关包括，

第一半球电极，其包括，

第一气流生成单元，其配置成生成气流，

第一气流通道，其一端连接所述第一气流生成单元，另一端连接第一喷嘴以将来自第一气流生成单元的气流输送到第一喷嘴，所述第一气体通道设在所述第一半球电极内，

第一喷嘴，其设在所述第一半球电极端部，在所述第一气流通道到所述第一半球电极端部的第一方向上，所述喷嘴的内径先缩小后增大；

第二半球电极，其与所述第一半球电极相向布置；

触发电极板，其布置在所述第一半球电极和第二半球电极之间。

所述的重频高功率气体开关指的是开关频率不小于50Hz，其产生不低于160kV的振荡脉冲电压的气体开关。

所述的重频高功率气体开关中，所述第一半球电极和第二半球电极相对于所述触发电极板对称布置。

所述的重频高功率气体开关中，所述第一方向垂直于所述触发电极板。

所述的重频高功率气体开关中，所述第二半球电极包括，

第二气流生成单元，其配置成生成气流，