[发明专利]一种串联间隙用毛细管双路触发装置及其应用

说明书

本发明公开了一种串联间隙用毛细管双路触发装置及其应用，单间隙毛细管分别嵌入式安装在对应的间隙内，分别经对应的均压电容与脉冲变压器的脉冲变压器副边连接，脉冲变压器原边经脉冲放电回路与直流电源连接，直流电源的输出端串联连接脉冲充电回路。本发明采用双路单间隙毛细管放电，技术先进，结构简单，控制性能优良，可有效、快速、精准、可靠地导通串联间隙。

技术领域

本发明属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种串联间隙用毛细管双路触发装置及其应用。

背景技术

随着高压开关制造水平的不断提高，直接试验已难以满足高压大容量断路器的试验要求。目前，国内外均采用比较经济有效的合成试验方法，以低压电流源和高压电压源联合运行的方式来试验高压大容量断路器。其中，电流源电压仅为断路器额定电压的几分之一，需要采取专门的延弧措施，来防止试品相较于直接试验工况下的提前熄弧，使得断路器在低电压下具备与额定电压时相同的燃弧时间范围。

电流脉冲延弧是一种有效的延弧手段，主要由电阻、电容、气体间隙组成。电流脉冲延弧利用RLC放电产生电流脉冲，引导电流以高陡度快速过零，从而防止提前熄弧。这种延弧方法需要专门的控制放电回路，对控制时间准确度具有极高的要求。类似于延弧试验回路，在应用气体间隙的广泛场合下，其放电回路的精准投入都取决于气体间隙的触发性能。

常见的气体间隙性能往往受回路参数和大气环境的影响，每当需要改变试验条件或环境条件如温度、湿度等变化较大时，都必须采取调整气体间隙距离等一系列措施进行时序配合，以满足试验条件对气体间隙触发时延和试验回路精准投入的控制需求。气体间隙工作在低工作系数下，具有时延长、抖动大的特点，提升了精准控制的难度。特别地，对于高电压等级或交、直流电源同时使用的应用场合，为确保可靠性，气体间隙常使用串联双间隙，进一步增大了气体间隙击穿的触发技术难度。基于此，需要一种先进的气体间隙触发手段，从而有效满足各种实际应用场合下串联双间隙精准控制触发的技术需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种串联间隙用毛细管双路触发装置及其应用，在试验回路串联气体间隙内嵌入式安装单间隙毛细管，利用脉冲点火进行同步触发；通过毛细管放电消融绝缘产气材料产生双路高温、高压、高密度等离子体射流，促使串联间隙的快速可靠导通。

本发明采用以下技术方案：

一种串联间隙用毛细管双路触发装置，包括单间隙毛细管，单间隙毛细管嵌入式安装在对应的间隙内，分别经对应的均压电容与脉冲变压器的脉冲变压器副边连接，脉冲变压器原边经脉冲放电回路与直流电源连接，直流电源的输出端串联连接脉冲充电回路，脉冲充电回路包括第一保护二极管和第二保护二极管，第一保护二极管与直流电源的输出端并联连接，第二保护二极管与直流电源的输出端串联连接。

具体的，单间隙毛细管包括内导体，内导体贯穿设置在外导体内，内导体和外导体之间设置有绝缘材料，内导体的一端插入绝缘材料的中心通孔，形成细长的毛细管通道，另一端连接内导体引出端子；外导体上设置有外导体引出端子，内导体、外导体和绝缘材料之间为紧配合。

具体的，单间隙毛细管包括第一单间隙毛细管和第二单间隙毛细管，第一单间隙毛细管和第二单间隙毛细管的外导体共地连接，第一单间隙毛细管的内导体分两路，一路与脉冲变压器副边输出端的一端连接，另一路与第一均压电容的一端连接，第一均压电容的另一端与第二均压电容的一端连接；第二单间隙毛细管的内导体分两路，一路与脉冲变压器副边输出端的另一端连接，另一路与第二均压电容的另一端连接。

进一步的，第一单间隙毛细管处设置有第一间隙引出端子，第一单间隙毛细管与第一间隙引出端子之间设置有第一间隙，第二单间隙毛细管处设置有第二间隙引出端子，第二单间隙毛细管和第二间隙引出端子之间设置有第二间隙。

进一步的，第一均压电容和第二均压电容的容值相同，均为1～40nF。

进一步的，内导体的直径为0.2～1.2mm，长度为4～15mm。