专利名称：一种用于高压电器实验回路的点火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高压电器实验回路的触发点火装置，它是 高压断路器大容量开断试验实验回路最为关键的设备。
技术背景高压交流断路器的试验主要有两种试验方式直接试验与合成试 验。直接试验指外施电压、电流以及瞬态和工频恢复电压均由一个单 电源回路获得的试验；合成试验指全部电流或者大部分电流从一个电 源(电流回路)获得，而外施电压和/或恢复电压(瞬态的和工频的) 全部或部分从另一个或多个独立的电源(电压回路)获得的试验。对 于直接试验而言，电压和电流的投入不存在时间间隔的问题，在此条 件下能够很好的实现等价性。但是直接试验能够满足的容量有限，当 被试断路器的电压等级提高，容量增大时，就需要合成回路来进行试 验。在合成试验中，电压和电流并不全部由同一电源提供，这就存在 电压和电流的投入时间配合的问题，例如做断路器的开断试验时，断 路器在合状态时流过大电流，在开断起始瞬间电弧电流几乎等于短路 电流，而在电弧电流过零开断时，断路器两端开始承受高电压。因此， 如何使得电压的投入准确，使合成试验能够与直接试验等价，便成为 合成试验的关键问题之一。尤其是等价性较好的电流弓I入法合成试验 中，其要求被试断路器单独由弓I入电流作用的时间不大于弓1入电流频 率的四分之一周期，且不超过500 uS，这一精准的时间要求，目前 还没有开关可以达到
发明内容
本发明的目的是提供一种满足大容量合成试验回路的lOOOkV高压点火装置，它是大容量合成试验回路的重要设备。其作用是对合成 试验回路预先充电的主电容通过球隙触发点火装置点火使回路贯穿，从而与主电容器组、电抗器组等一起形成频率为250—1000Hz的振荡 电流，完成对高压电器产品，特别是断路器产品的大电流开断试验。 为实现本发明的目的，本发明采用下述技术方案一种用于高压电器实验回路的点火装置，包括依次串联的四对球 间隙(S和间隙，第一球间隙分别与第一并联电阻、第一并联电容并 联，第二球间隙分别与第二并联电阻、第二并联电容并联，第三球间 隙分别与第三并联电阻、第三并联电容并联，第四球间隙分别与第四 并联电阻、第四并联电容并联后接地，第一球间隙与第二球间隙的旁 路依次接第一分压电阻、第一促点火电容后接地,第二球间隙与第三 球间隙的旁路依次接第二分压电阻、第二促点火电容后接地,第三球 间隙与第四球间隙的旁路接第三分压电阻，第四球间隙的一端经阻抗 接地；所述间隙一端通过一个触发器连接光导纤维，另一端与第一电 阻、电容的串联结构并联，第一电阻与电容的旁路依次串接脉冲传输 电容、第二电阻后与第一球间隙和第二球间隙的旁路连接。本发明直接与主电容器相连，采用四对球间隙串联结构，通过并联i球间隙的电阻、电容均压，球间隙的最高i.态直流电压达到士1000kV,成为大容量合成实验回路的重要组成部分，从而与主电容器 组、电抗器组等一起形成频率为250—1000Hz的振荡电流，完成对高 压电器产品的试验。这种特髙压大容量合成试验回路可以对电压等级126kV— 1000kV高压电器产品进行型式试验。提高了实验室的试验能力，将
縮短超(特)高压电器产品的研发周期。
图1是高压点火装置电气原理图；图2是试验回路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。 如图l所示， 一种用于高压电器实验回路的点火装置，包括依次 串联的四对球间隙和间隙S5，第一球间隙Sl分别与第一并联电阻 Rll、第一并联电容C11并联，第二球间隙S2分别与第二并联电阻 R12、第二并联电容C12并联，第三球间隙S3分别与第三并联电阻 R13、第三并联电容C13并联，第四球间隙S4分别与第四并联电阻 R14、第四并联电容C14并联后接地，第一球间隙S1与第二球间隙 S2的旁路依次接第一分压电阻R21、第一促点火电容C15后接地，第 二球间隙S2与第三球间隙S3的旁路依次接第二分压电阻R22、第二 促点火电容C16后接地，第三球间隙S3与第四球间隙S4的旁路接第 三分压电阻R23，第四球间隙S4的一端经阻抗Z接地；所述间隙S5 一端通过一个触发器连接光导纤维，另一端与第一电阻R3、第五电 容C3的串联结构并联，第一电阻R3与电容C3的旁路依次串接脉冲 传输电容C2、第二电阻R4后与第一球间隙Sl和第二球间隙S2的旁 路连接。该高压点火装置直接与主电'容器组相连，通过并联在球间隙的电 阻、电容均压，主电容充好电后，通过球间隙的电阻、电容将电压加 到各个球间隙，用安放于高压点火装置内的光电脉冲触发点火装置触 发，使球芯和球体间产生电火花改变球间隙的电场分布，最终使整个 高压点火装置贯穿而导通回路。为使4对球间隙①300串联结构在士1000kV直流电压下能正常触 发点火，采取了一些措施 改善点火装置高电位部分的电场 第一球间隙Sl的左端装有外曲率半径为1000第一屏蔽罩VI，依次串联的四对球间隙的串接点分别放置①1960/O 300的第一均压 环V2、第二均压环V3、第三均压环V4，第四球间隙的右端装有外 曲率半径为1000第二屏蔽罩V5。第一屏蔽罩和第二屏蔽罩不仅改善 了与周围环境的电场，而且改善了个球间隙的电场状况，增加了装置 放电的稳定性。第一均压环、第二均压环和第三均压环，使4对球间 隙处于均匀的电场之中。整个球间隙横卧在约6400mm高的绝缘支柱上，保证了对地的安全绝缘距离。 四对球间隙同步调节大容量试验回路根据不同电压等级的产品充电电压并不相同， 充电电压范围从100kV到1000kV，这样要求四对球间隙同步可调。此高压点火装置将每对球伺隙的右半球均固定在一根可以移动的 连杆上，左半球固定在球隙支架上不动，当传动机构带动连杆左右 移动时，四对球间隙就可同步变化。 *点火球采用高纯度石墨球。其特点是耐高温、耐电弧，特别是在高压放电后3^表面仍能保持光滑，利于球隙放电的稳定性、。 ，石墨球内装有电流线圈，当放电电流通过时产生磁场，有助于电 弧保持平直而不弯曲。*球间隙点火放电装置的底座装有移动轮和千斤顶，整个装置可以 移动和固定。*脉冲光电触发箱和供电蓄电池均装在高压端的大均压罩内，可以
有效的防止干扰。该高压点火装置的技术参数如下 球间隙工作最高稳态直流电压士1000kV*承受稳态直流电压时间在加压3分钟内不发生自放电、误触发、 不受外界信号干扰放电，能够触发贯穿'对地绝缘水平土1200kV'对地雷电冲击耐受电压士1650kV 球间隙可在远方和就地调节，并可远方和就地控制触发*球间隙工作电流31. 5kA 300Hz—500Hz振荡衰减(衰减比0. 95) 球间隙承受工作电流持续时间0. 5秒，贯穿时延(触发脉冲至主回路贯穿)小于50uS 高压点火装置动作分散性小于士5uS如图2所述试验回路原理图。主电容Cs、工频电抗器L50、调 频回路TRV、时延电容Cd、被试断路器SP依次并联后接地，主电容 Cs与工频电抗器L50之间接有高压点火装置DQ,工频电抗器L50与 调频回路TRV之间接有主电感Ls。实验原理是1000kV高压点火装置对合成试验回路预先充电的主 电容通过球隙触发点火装置点火使回路贯穿，从而与主电容器组、电 抗器组等一起形成频率为250—1000Hz的振荡电流，完成对高压电器 产品的试验。
权利要求
1、一种用于高压电器实验回路的点火装置，其特征在于，包括依次串联的四对球间隙(S1，S2，S3，S4)和间隙(S5)，第一球间隙(S1)分别与第一并联电阻(R11)、第一并联电容(C11)并联，第二球间隙(S2)分别与第二并联电阻(R12)、第二并联电容(C12)并联，第三球间隙(S3)分别与第三并联电阻(R13)、第三并联电容(C13)并联，第四球间隙(S4)分别与第四并联电阻(R14)、第四并联电容(C14)并联后接地，第一球间隙(S1)与第二球间隙(S2)的旁路依次接第一分压电阻(R21)、第一促点火电容(C15)后接地，第二球间隙(S2)与第三球间隙(S3)的旁路依次接第二分压电阻(R22)、第二促点火电容(C16)后接地，第三球间隙(S3)与第四球间隙(S4)的旁路接第三分压电阻(R23)，第四球间隙(S4)的一端经阻抗(Z)接地；所述间隙(S5)一端通过一个触发器连接光导纤维，另一端与第一电阻(R3)、电容(C3)的串联结构并联，第一电阻(R3)与电容(C3)的旁路依次串接脉冲传输电容(C2)、第二电阻(R4)后与第一球间隙(S1)和第二球间隙(S2)的旁路连接。
2、 根据权利要求1所述的用于高压电器实验回路的点火装置， 其特征在于，所述四对球间隙(S1,S2,S3，S4)的右半球均固定在一根 可以移动的连杆上，左半球均固定在球隙支架上不动。
3、 根据权利要求1或2所述的用于高压电器实验回路的点火装 置，其特征在于，第一球间隙(Sl)的左端装有第一屏蔽罩(VI )， 依次串联的四对球间隙(S1,S2,S3,S4)的串接点分别放置第一均压环(V2)、第二均压环(V3)、第三均压环(V4),第四球间隙的右端 装有第二屏蔽罩(V5)。
全文摘要
本发明公开了一种用于高压合成试验回路的1000kV点火装置，该点火装置包括四对串联的球间隙，球隙间有并联电容、并联电阻分压，对地有促点火电容，使球间隙的最高稳态直流电压达到±1000kV，动作时间小于50微秒，动作分散性小于5微秒，该设备为大容量合成实验回路的重要组成部分，从而与主电容器组、电抗器组等一起形成频率为250-1000Hz的振荡电流，完成对高压电器产品的试验。
文档编号G01R1/20GK101149397SQ20071001858
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者姚斯立, 晁学贤, 炜 杜, 裴振江 申请人:西安电力机械制造公司