[实用新型]基于永磁钢自复位的三电极高压点火开关

说明书

本实用新型提供一种基于永磁钢自复位的三电极高压点火开关，包括绝缘底座、固定支架、永磁钢自复位机构、触点机构和配套点火主电路，绝缘底座固定连接于固定支架底部，永磁钢自复位机构和触点机构支撑设置在固定支架上，永磁钢自复位机构包括步进电机、转动绝缘支架、转动永磁钢、固定永磁钢和玻璃环，触点机构包括第一动触点、第二动触点、辅助触点、辅助电极接线端子、压缩弹簧、第一绝缘支架、第二绝缘支架、第一静触点和第二静触点，配套点火主电路用于产生脉冲高压启动各对动静触点放电。本申请提供的基于永磁钢自复位的三电极高压点火开关能准确自动复位，无需位置检测传感器，能提升脉冲型高电压实验设备的自动化水平、安全性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及三点极高压点火开关技术领域，具体涉及一种基于永磁钢自复位的三电极高压点火开关。

背景技术

三电极高压点火开关是一种可以控制高电压电路由断开到导通的装置，广泛应用在脉冲型高电压设备中。三电极高压点火开关一般由两个主触点和一个辅助点火触点组合而成。通常有两球球主电极，以及一个球中穿设通孔，由陶瓷管提供绝缘的针形辅助触发电极即第三电极组成，球间隙之间距离有的固定不变化，有的可以人为零时调整，也有的采用电子系统自动调整。三电极高压点火开关除了一般结构外，也有在两球隙中间等距设置针形辅助触发电极的，即针电极位于两球电极之间的中点。为了避免在控制点火之前的自击穿，针形辅助触发电极前端的高压脉冲点火信号必须由隔离电容器进行高压直流隔离，三电极之间距离不方便调整。

由流注理论可以知道，三电极之间距离固定不变化的三电极高压开结构简单，球球间隙属于稍不均匀气隙，击穿电压在一定的随机范围内变化，较为稳定。但在一般情况下，开关所控制的放电回路工作电压可能有所调整，有时调整的范围还比较宽。而电极之间距离固定不变的三电极高压开关额定工作电压范围窄，如果实际工作电压比开关额定电压低很多，开关不能按预期导通，导致开关拒动；如果实际工作电压比开关额定电压高时，实际电压还未上升到预定值开关就击穿，导致开关误动。比如本申请发明人所维护的某设备的30kV三电极高压开关，触点间的间隙固定不可调节，主触点的额定工作电压为30kV，能控制15kV―30kV的高压回路导通。但动作稳定性极差，偶尔还未达到30kV就自击穿。在更多时候，主回路工作电压在16kV以下就不能按预期正常启动主回路放电；当主电路电压等级低于15kV情况下，一般不能启动主电路放电。甚至环境温度对开关的影响也较为显著，夏季一般在16kV能较为正常控制导通，但同样的情况在冬季时，就不能控制导通。

普通三电极高压点火开关由于电极距离固定，所能有效控制放电的主回路放电的电压范围极窄。而在脉冲型高电压实验设备中，一般希望开关所能控制的高压回路的电压等级根据实际需要而经常调节，特别是在一些高压实验室，调节的范围有时还较宽。为使开关能在较宽范围内工作，一般采用手动零时调节电极间隙的办法。间隙距离的调节直接关系到击穿电压的高低，对操作员的调节、测量等技术、工作态度等要求较高，所以不方便使用。较为高级的三电极高压点火开关配置了步进电机等距离自动调节装置，较好的解决了主回路放电的电压范围极窄的问题。但自动调节装置需要传感器检测调整的球间隙距离，或者检测复位到位情况，以便进行反馈控制。检测回路信号很弱，极易受到外部高压电场与大电流磁场的强烈干扰、增加了检测与控制的难度，这无疑降低了开关的稳定性和可靠性。而且无论是手动调节还是自动调节，总存在忘记复位、或者位置反馈故障等意外情况，这又增加了三电极高压点火开关的误动或者拒动等风险。

因此，如何创新的开发一种能自动复位、并且无检测传感器的三电极高压点火开关，对提升脉冲型高电压实验设备的自动化水平、安全性和可靠性等方面，具有极大的实际价值。

实用新型内容

针对现有三电极高压点火开关存在忘记复位、或者位置反馈故障等意外情况，从而增加了三电极高压点火开关误动或拒动风险的技术问题，本实用新型提供一种基于永磁钢自复位的三电极高压点火开关。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：