一种间隙精确可调的高压气体开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种间隙精确可调的高压气体开关。该装置主要包括端盖、绝缘子、阳极、阴极、电极罩、高压气嘴、密封腔体和微调单元。气体由绝缘子两侧的高压气嘴进出密闭腔体，阳极与绝缘子的位置相对固定，驱动螺母在限位环的限制下只能做旋转运动以驱动阴极运动，阴极在限位座、限位螺钉的限制下只能做轴向往复运动，从而改变与阳极的距离，实现开关间隙的调节；限位环上安装有分度盘，可以实现开关间隙的精确调节。本实用新型可以实现高压气体开关间隙调节结构操作简便、调节精度高、结构气密性好。
【专利说明】一种间隙精确可调的高压气体开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及脉冲功率装置，具体涉及一种间隙精确可调的高压气体开关。
【背景技术】
[0002]在高电压、脉冲功率技术、核电磁脉冲环境生成技术等领域，脉冲功率装置通常会用到气体开关作为放电开关。气体开关具有耐压高、介质恢复快等优点。
[0003]气体开关的工作电压可以通过两种方法调节，一种是改变内部填充气体的种类或气压，另一种是改变开关电极间隙。由于第一种方法操作简单，大部分气体开关采用改变气体种类或气压的方法调节工作电压。但是在一些特殊的应用场合，对开关电感和开关工作电压的调节范围要求很高时，仅调节气体种类或气压无法满足要求，需要精确调节开关间隙。
【发明内容】
[0004]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种间隙精确可调的高压气体开关，可以实现间隙精确可调的高压气体开关操作简便、调节精度高、结构气密性好。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:
[0006]一种间隙精确可调的高压气体开关，包括绝缘子和阴极，其特征在于:
[0007]还包括微调单元:
[0008]上述微调单元包括限位螺钉、限位座、驱动螺母和限位环；
[0009]上述限位环和限位座由上至下被螺栓组一固定在绝缘子的外端面，所述限位座上设置有轴向限位螺钉，限位螺钉外伸端伸入阴极的限位槽内；
[0010]上述驱动螺母与阴极外侧面之间设置有螺纹副；所述驱动螺母的上下表面被限位环和限位座分别限位。
[0011]上述的间隙精确可调的高压气体开关还包括固定在限位环上端面的分度盘以及设置在驱动螺母外表面的转角指示标记。
[0012]上述绝缘子与阴极之间为同轴间隙配合，采用气体径向动密封结构。
[0013]上述限位座上对称设置有两个轴向限位螺钉。
[0014]上述的驱动螺母上表面的限位是指对驱动螺母的侧面突出平台的上表面通过限位环的限位。
[0015]上述限位槽高度大于等于10mm。
[0016]上述阴极和阳极采用非铁磁性物质的金属材料制成；所述高压气嘴采用尼龙材料制成。
[0017]本实用新型的优点是:
[0018]1、本实用新型实现了开关间隙的精确可调，调节范围O?10mm，调节精度高于0.1mm,操作简便、调节精度高。
[0019]2、本实用新型体积小巧，结构紧凑，气密性好，可承受气压2.0MPa0
[0020]3、本实用新型可承受的脉冲电压幅值可达600kV。
[0021]4、本实用新型可实现输出电压脉冲波形的前沿小于2ns。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型间隙精确可调的高压气体开关的结构示意图。
[0023]附图标号说明:1 一端盖，2—绝缘子，3 —阳极，4一限位螺钉，5 —限位座，6—驱动螺，7—限位环，8—电极罩，9—螺栓组一，10—0型圈一，11—阴极，12—0型圈二，13—0型圈三，14 一高压气嘴，15—螺栓组二，16—锁紧螺母，17—限位槽。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型具体结构如图1所示。
[0025]开关绝缘子最大外径102mm,开关总高度190mm。端盖1、绝缘子2、阳极3、阴极11构成填充气体的密封腔体，工作时内充高压气体。气体由绝缘子2两侧的高压气嘴14进出密封腔体。限位螺钉4、限位座5、驱动螺母6和限位环7构成微调单元。驱动螺母6在限位环7的限制下只能做旋转运动以驱动阴极11，阴极11在限位座5、限位螺钉4的限制下只能做轴向往复运动，从而改变与阳极3的距离，实现开关间隙的调节。
[0026]限位环7和限位座5由上至下被螺栓组一 9固定在绝缘子2的外端面，限位座5上对称设置有轴向限位槽17，限位槽17长度大于等于10mm。开关间隙调节时，密封腔体内气压不高于密封腔体外部气压。
[0027]固定在限位环7上端面设置有分度盘以及驱动螺母6外表面设置有的转角指示标记，分度盘和转角指示标记配合指示开关间隙调节精度。
[0028]绝缘子2与阳极3的位置相对固定，绝缘子2与阴极11之间有同轴间隙配合，采用气体径向动密封结构，既保证高压气体密封又可降低相对运动阻力。通过对密封沟槽尺寸及位置进行了合理设计，当开关内充入气体时，各密封圈向低压方向外移，可以实现高压自紧。
[0029]端盖I与绝缘子2的壁厚、O型圈一 10的密封沟槽、O型圈二 12的密封沟槽和O型圈三13的密封沟槽都要按照内充最大气压的要求进行核算；绝缘子2的外部高度要进行电气绝缘强度进行核算；螺栓组一 9和螺栓组二 15将整个开关紧固为一体，其螺栓大小和长度需要满足强度校核。
[0030]端盖I和绝缘子2采用绝缘性能好的绝缘材料；阴极11和阳极3采用非铁磁性物质的金属材料；高压气嘴14采用尼龙材料制成；0型圈一 10、0型圈二 12和O型圈三13采用的材料为丁晴橡胶。
【权利要求】
1.一种间隙精确可调的高压气体开关，包括绝缘子(2)和阴极(11)，其特征在于: 还包括微调单元: 所述微调单元包括限位螺钉(4)、限位座(5)、驱动螺母(6)和限位环(7)； 所述限位环(7)和限位座(5)由上至下被螺栓组一(9)固定在绝缘子(2)的外端面，所述限位座(5)上设置有轴向限位螺钉(4)，限位螺钉(4)外伸端伸入阴极(11)的限位槽(17)内； 所述驱动螺母(6)与阴极(11)外侧面之间设置有螺纹副；所述驱动螺母(6)的上下表面被限位环(7)和限位座(5)分别限位。
2.根据权利要求1所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:还包括固定在限位环(7)上端面的分度盘以及设置在驱动螺母(6)外表面的转角指示标记。
3.根据权利要求1或2所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:所述绝缘子(2)与阴极(11)之间为同轴间隙配合，采用气体径向动密封结构。
4.根据权利要求3所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:所述限位座(5)上对称设置有两个轴向限位螺钉(4)。
5.根据权利要求4所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:所述的驱动螺母(6)上表面的限位是指对驱动螺母￠)的侧面突出平台的上表面通过限位环(7)的限位。
6.根据权利要求5所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:所述限位槽(17)的高度大于等于10mm。
7.根据权利要求6所述的间隙精确可调的高压气体开关，其特征在于:还包括高压气嘴(14)，所述高压气嘴(14)设置在绝缘子(2)的两侧，所述阴极(11)和阳极(3)采用非铁磁性物质的金属材料制成；所述高压气嘴(14)采用尼龙材料制成。
【文档编号】H01T1/00GK204088876SQ201420371819
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】孙凤荣, 谢霖燊, 张国伟, 王海洋, 何小平, 汤俊萍, 贾伟, 杨天, 郭帆, 李俊娜, 陈志强 申请人:西北核技术研究所