[實用新型]火花放電器

有效

• 申請號: 201020251949.6
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN201887330U
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 丹尼·朗;喬格·奧克斯;邁克爾·索德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01T14/00
• 分類號: H01T14/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本實用新型涉及一種用于提供過壓保護的火花放電器，該火花放電器帶有一個具有相互相對的電極的電極裝置。

背景技術

火花放電器在電能傳輸和電能分配領域中例如應用于串聯補償設備。這種串聯補償設備通常用于交變電壓網中的無功功率補償并且歸入所謂的柔性交流輸電系統(FACTS)的概念內。為了串聯補償，通常在交變電壓線路中串接電容器組，其中，起保護作用的放電器組并聯于電容器組布置。火花放電器用于保護電容器組和放電器組。與機械的斷路器相比，其可以非常快地被點燃，使得能夠避免放電器組和電容器組上的過壓。

已知的火花放電器具有至少一個由相對的電極組成的電極裝置，其間距這樣地設定，使得火花放電器在一定的電壓以下不會被自動擊穿，由此能夠主動點燃火花放電器。火花放電器的點燃造成在電極之間形成電弧。在電弧形成之后，與火花放電器并聯布置的斷路器閉合并因而消除電弧。

相宜的是，火花放電器具有短的消電離時間，使得在消除電弧之后火花放電器再次快速達到其耐壓強度。如果形成了所述的耐壓強度，并聯的斷路器可以再次被斷開。然后，火花放電器再次可以使用。

電弧首先在具有最小電極間距的位置產生。為了具有短的消電離時間需要使電弧盡可能快地離開該間距最小的區域。還已知的是，電弧可通過由于流過電極裝置和電弧的電流引起的磁場力驅動。同樣公知的是，由電流流過的、可運動的線環傾向于增大，因為由電流產生的磁場在線環之內的密度比線環之外的磁場密度更大。電流強度決定磁場的強度，并從而決定驅動電弧的磁場力的大小。所述磁場力的方向通過電流路徑確定。

在實踐中，這種類型的電極裝置被布置在至少一個火花放電器殼體中，以便保護電極免受有害的外界環境影響。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種開頭所述類型的火花放電器，在該火花放電器中形成的電弧盡可能快地離開最小電極間距的位置，并且同時變大。

本實用新型由此解決該技術問題，即，電極至少部分具有用于強制在電極中形成期望的電流路徑的電流路徑限制器。

按照本實用新型，火花放電器的至少一部分電極具有用于限制和確定電極本身中形成希望的電流路徑的電流路徑限制器。本實用新型基于這樣的構思，即，一條相宜地離電弧非常近地延伸的電流路徑所發揮的作用力比距離較遠的電流路徑要大許多倍，那些距離電弧較遠的電流路徑例如通過饋線的相應構造來提供，并且出于所要保持的耐壓強度的原因不能離電弧形成部位任意近地布置。電極的間距選擇得越大，電饋線中電流的影響越小，因此，電流路徑限制器尤其自一定的電極間距起，隨著電極間距的增加而越來越有利于朝希望的方向驅動電弧并使之增大。因此，按本實用新型的火花放電器的這種結構尤其適用于高壓。在此，火花放電器也可以具有多個相互串接的電極裝置。如果流過所述電流路徑的電流產生將電弧從其形成部位驅離出并使之增大的磁場，那么就實現了希望的電流路徑。這種經由電弧本身的電流路徑形成例如一線環部段。

按照本實用新型的一種相宜的構造，電流路徑限制器限定出電極內部的凹槽。由于電極內部存在凹槽，火花電流被迫圍繞所述凹槽流過。電流路徑限制器構成凹槽的、其中形成有電流路徑的限制部段。該限制部段是這樣構造的，使得希望的電流路徑在緊鄰電弧的周圍形成。然后，流經該電流路徑的電流產生磁場，該磁場將電弧從其形成地，也就是從最小電極間距的地方驅離出，此時電弧隨之基于短的消電離時間變大。

相宜地，電流路徑限制器具有一電流路徑限制銷和/或電流路徑限制板，其分別具有與分別配屬的縱向電極的其余材料不同的導電能力。通過電流路徑限制銷可以將電極中的電流路徑限制在特定的區域內或者約束在縱向電極的一個區域內，其中，按照一種變型，當電流路徑限制銷具有比電極材料(所述電流路徑限制銷在該電極材料中延伸)更高的導電能力時，所述區域是電流路徑限制銷本身。與此不同的是，電流路徑限制銷由絕緣材料制成，該絕緣材料比包圍其的電極材料的導電性差。按照這種構造，電流被強制圍繞電流路徑限制銷流動，并且在電極的其余區域擴展。電流路徑限制板相宜地由這樣一種材料制成，該材料具有比布置有該電流路徑限制板的電極的其余材料更小的導電能力。

在一種變型中，每個縱電極具有一金屬的電極座以及由帽材料制成的電極帽，該帽材料具有比該電極座的座材料更小的導電能力。

電極帽相宜地由石墨制成。