[发明专利]一种基于激光触发的空气间隙

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气间隙，具体讲涉及一种基于激光触发的空气间隙。

背景技术

激光触发气体间隙放电主要应用于脉冲功率技术领率，用于降低开关抖动、减小触发时延等。在电力系统中，放电间隙应用较为广泛，其中一个重要的应用即交流输电线路串联补偿装置中的火花间隙。控制触发型火花间隙在串补工程中已经得到广泛应用，并已应用到特高压串补工程中。申请号为201210080656.X的发明专利公开了一种火花间隙，该火花间隙包括自放电型主间隙G和间隙触发系统，自放电型主间隙G包括间隙外壳、闪络间隙G1、G2和续流间隙GX，闪络间隙G1、G2串联后与续流间隙GX并联；该火花间隙两端分别与高压端和低压端连接，间隙触发系统与连接在低压端的闪络间隙G1并联。

火花间隙是国内外串补装置中的主要保护设备，为串补电容器组和限压器提供主保护，虽然不同公司提供的火花间隙工作原理有所不同，但是基本上都属于控制触发型火花间隙。把激光触发气体间隙放电应用到串补火花间隙中，可以更好的控制间隙放电，并大幅提高串补间隙的工作可靠性。

发明内容

为了进一步提升间隙的可靠性，本发明提供一种基于激光触发的空气间隙，有利于比较激光在不同方向射入后的触发空气间隙放电的效果，高压电极和低压电极之间距离可调节，可以根据不同的需求调节间隙距离；利用本发明提供的空气间隙，除了可开展激光触发空气电离产生等离子体促使空气间隙放电试验外，还可以开展激光触发金属电极表面发射等离子体促使空气间隙放电试验。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于激光触发的空气间隙，所述空气间隙包括高压侧法兰、高压电极、有机玻璃筒、低压侧法兰、低压电极和连接件；所述高压侧法兰和低压侧法兰固定在所述有机玻璃筒的两端，所述高压电极和低压电极均通过连接件固定在所述高压侧法兰和低压侧法兰上。

所述有机玻璃筒外侧设有绝缘杆，所述绝缘杆两端分别固定在所述高压侧法兰和低压侧法兰上。

所述有机玻璃筒上均匀设有四个孔洞，所述孔洞包括两个圆孔洞和两个椭圆孔洞；所述圆孔洞用于通过激光，所述椭圆孔洞用于观察高压电极的放电。

所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述高压电极和低压电极分别通过第一连接件和第二连接件固定在所述高压侧法兰和低压侧法兰上。

所述第二连接件采用不同长度的连接件，使得高压电极和低压电极之间的距离可调。

所述第一连接件和第二连接件分别通过螺栓固定在所述高压侧法兰和低压侧法兰上。

所述高压侧法兰接高电压，所述低压侧法兰接地。

所述低压侧法兰、第二连接件和低压电极中均预留激光光路。

所述高压侧法兰、低压侧法兰、第一连接件和第二连接件均采用金属材料制成，所述高压电极和低压电极采用铜质材料制成。

所述金属材料为铝质材料、铜质材料或合金材料制成；所述合金材料为碳钢或不锈钢；

所述碳钢采用碳含量为0.12～0.20%、硅含量为≤0.30%、锰含量为0.30～0.70%、硫含量为≤0.045%、磷含量为≤0.045%、其余为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数；

所述不锈钢采用碳含量为0.075%、硅含量为0.94%、锰含量为0.97%、磷含量为0.035%、硫含量为0.025%、铬含量为14.0%、余量为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.该空气间隙用于可靠触发间隙放电，并可以在同一套装置上进行多项试验；

2.有利于比较激光在不同方向射入后的触发空气间隙放电的效果；

3.高压电极和低压电极之间距离可调节，可以根据不同的需求调节间隙距离；

4.利用该间隙，除了可开展激光触发空气电离产生等离子体促使空气间隙放电试验外，还可以开展激光触发金属电极表面发射等离子体促使空气间隙放电试验；

5.为激光触发间隙的研究以及工程应用奠定了基础。

附图说明

图1是基于激光触发的空气间隙的结构图；

图2是基于激光触发的空气间隙的三维图；

其中，1-高压侧法兰，2-绝缘杆，3-第一连接件，4-有机玻璃筒，5-低压侧法兰，6-第二连接件，7-低压电极，8-高压电极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。