专利名称：冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冲击电压发生器的点火装置，特别是涉及一种冲击电压发 生器的第一级球隙对称点火装置，应用于电力系统及高电压设备生产企业中。
背景技术：
中国经济的高速发展推动中国电力的发展，同时也扩大了中国电力的需求， 为适应电力的发展和国家节能减排的要求，中国电网电力输送电压的等级需要 逐步提高，目前电压等级已由高压向超高压再向特高压发展。随着国家电网电 压等级提高，电网安全也应提高到一个新的高度，因此检测高压电网及高电压 设备运行正常的手段及包括冲击电压发生器在内的检测试验的设备要求就更 高。
根据IEC标准的要求，电网上运行的高电压产品的都要进行高压试验，主 要包括交、直流耐压试验、冲击电压试验及局部放电试验等等。冲击电压发生 器主要研究被试品经受各种雷电过电压或操作过电压时的绝缘性能。冲击电压
发生器的工作原理是电容器先是由球隙隔离并联充电，然后球隙触发点火串 联放电形成脉冲高电压，通过调整波头、波尾电阻来达到所需的各种波形。
当前的冲击电压发生器充电方式，有单边充电、单边倍压充电、双边不对 称充电以及双边对称充电等。
其中，由于双边对称充电能够将冲击电压发生器充电的级电压U，分为+
(1/2) U和一(1/2)U，从而降低充电过程中电极对 的电位，使得级电压较高时 引起的电晕大为改善，并且该结构的冲击电压发生器结构紧凑，外形美观，放电回路电感小等优点，因此近年来，大容量、高电压等级的冲击电压发生器基本上 都采用这种双边对称式充电的形式。
而目前双边对称充电的冲击电压发生器第一级球隙都采用单边触发点火， 如图1和2所示，冲击电压发生器的本体第一级绝缘环氧筒r内设置一个点火
球2，和一个光球3，，构成三电极间隙点火球隙，点火球2，和光球3，之间 为放电球隙4'。绝缘环氧筒底座的一侧置有一脉冲放大器7'。第一级球隙 只有一个三电极间隙点火球及相应的一套隔直耦合电容5'、阻尼电阻6，和高 压点火线8'。这样的结构在级充电电压不高时，触发点火成功率还是很不错。 但是当级充电电压较高时，特别是当级充电电压在250kV以上时，触发点火已 经非常困难，尤其当发生器安装在高海拔场所时，触发点火极为困难。
实用新型内容
为了克服以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种冲击电压发生器 的第一级球隙对称点火装置，利用双边对称充电的冲击电压发生器结构对称的 特点，提高了双边对称充电的冲击电压发生器的点火成功率，解决了此类冲击 电压发生器在级电压高，或在高海拔等恶劣条件下的触发点火难题。
本实用新型采用以下技术方案
一种冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置，包括环氧筒，置于所述 环氧筒内的至少一组的电极球隙，置于环氧筒底座中心线上的脉冲放大器。
其中电极球隙为一对对称放置的点火球，且置于环氧筒底部的一组电极球 隙的两个点火球分别各连接有隔直耦合电容、阻尼电阻和高压点火线。
脉冲放大器包括 一整流桥(D)，整流桥(D)的一个输出端通过串联的限
流电阻(Rl)、脉冲电容(Cl)、脉冲变压器(Tl)的初级绕组回到整流桥(D)的另一输出端；在串联的脉冲电容(Cl)和脉冲变压器(Tl)的两端并接有一
可控硅(VI);脉冲变压器(Tl)的次级绕组两端分别连接至所述的两个点火球。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点
1) 本实用新型双边对称充电的冲击电压发生器的第一级球隙对称式点火方 案，在投资增加很小的前提下，为冲击电压发生器的提供了一套设备用的触发 点火装置，当其中一套发生故障时，不影响设备的使用。
2) 本实用新型双边对称充电的冲击电压发生器的第一级球隙对称式点火方
案，将三电极间隙点火球隙之间叠加的点火脉冲幅值由Su提高到2Su ，大大
提高了冲击电压发生器的点火成功率，有效的解决了此类冲击电压发生器在级
电压高，或在高海拔等恶劣条件下的触发点火难题。
图1为传统的双边对称充电的冲击电压发生器第一级球隙都单边触发点火
装置主视图示意图2为传统的双边对称充电的冲击电压发生器第一级球隙都单边触发点火 装置俯视图示意图3本实用新型冲击电压发生器第一级球隙对称点火装置主视图示意图4本实用新型冲击电压发生器第一级球隙对称点火装置俯视图示意图5本实用新型点火脉冲放大器电气原理示意图。
具体实施方式
双边对称充电能够将冲击电压发生器充电的级电压U，分为+ (1/2) U和 一(1/2)U，左边的点火球电极对地的电位为十(1/2) U，右边的点火球电极对 地的电位为一 (1/2) U，两个球电极之间的电压为级充电 压U。如图3和4所示，将本体第一级的光球3换成点火球2，构成对称式三电极间隙点火球隙，对
称的电极间隙点火球隙的点火球2各增加一套隔直耦合电容5、阻尼电阻6和高 压点火线8。
脉冲放大器7放置于本体底座的中心线.匕，使得连接的高压点火线长度相 等，正脉冲连接到+ (1/2) U点火球电极的点火针，负脉冲连接到一 (1/2) U 点火球电极的点火针。冲击电压发生器充电完毕后点火时，将会在对称式三电 极间隙点火球隙之间叠加一个2 S u的点火脉冲，此时脉冲幅值由S u增加到2 6 u。如图5所示为改进后的能够同时输出正负双极性点火脉冲的点火脉冲放大 器电气原理图，为了使点火脉冲放大器7能够同时输出正负双极性的点火脉冲， 将脉冲放大器7中脉冲变压器增加一个与原来的二次绕组绕向相反的二次绕组， 由于这两个二次绕组绕在同一个磁芯上，且绕向相反，因此，当与脉冲变压器 一次绕组串联的电容通过可控硅放电时，必然在脉冲变压器两个二次绕组上同 时产生一对幅值相等、极性相反的触发脉冲。
在图5中，由整流桥D输出的直流经限流电阻Rl及脉冲变压器Tl的初级 绕组对脉冲电容Cl充电。脉冲变压器Tl增加一个与原来次级绕组匝数相同的 次级绕组。星号表示脉冲变压器T1同名端。当需要对发生器点火触发时，由发 生器的控制系统发出触发信号，到可控硅V1的门极，Vl导通，脉冲电容C1通 过V1及脉冲变压器T1的初级绕组放电，脉冲变压器T1的两个次级绕组A端产 生一个正极性的点火脉冲，B端产生一个负极性的点火脉冲。A端正极性的点火 脉冲，隔直耦合电容、阻尼电阻和高压点火线接到图二中，对地的电位为+(1/2) U点火球电极上。B端负极性的点火脉冲，隔直耦合电容、阻尼电阻和高压点火 线接到图二中，对地的电位为一 (1/2) U点火球电极上。从而实现球隙双边对称式点火。
权利要求1、一种冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置，其特征在于，包括环氧筒，置于所述环氧筒内的至少一组的电极球隙，置于环氧筒底座中心线上的脉冲放大器。
2、 根据权利要求l所述的冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置，其 特征在于，所述的电极球隙为一对对称放置的点火球。
3、 根据权利要求2所述的冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置，其 特征在于，置于环氧筒底部的一组电极球隙的两个点火球分别各连接有隔直耦 合电容、阻尼电阻和高压点火线。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的冲击电压发生器的第一级球隙对称 点火装置，其特征在于，所述的脉冲放大器包括 一整流桥(D)，所述整流桥(D)的一个输出端通过串联的限流电阻(Rl)、脉冲电容(Cl)、脉冲变压器(Tl) 的初级绕组回到整流桥(D)的另一输出端；在串联的脉冲电容(Cl)和脉冲变 压器(Tl)的两端并接有一可控硅(VI);脉冲变压器(Tl)的次级绕组两端分 别连接至所述的两个点火球。
专利摘要本实用新型具体涉及一种冲击电压发生器的第一级球隙对称点火装置。包括环氧筒，置于所述环氧筒内的至少一组的电极球隙，置于环氧筒底座中心线上的脉冲放大器。所述的电极球隙为一对对称放置的点火球，两个点火球分别各连接有隔直耦合电容、阻尼电阻和高压点火线。所述各个部件与冲击电压发生器本体紧密结合，构成一个整体。本实用新型结构紧凑，方案简洁易实施，适用于双边对称充电的冲击电压发生器的第一级球隙点火，大大提高了双边对称充电的冲击电压发生器的点火成功率，解决了此类冲击电压发生器在级电压高，或在高海拔等恶劣条件下的触发点火难题。
文档编号F02P3/08GK201412256SQ200920107100
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者丁建东, 冯敬华, 佳 周, 李军科, 谭润泽 申请人:北京华天机电研究所有限公司