[發明專利]一種應用等離子噴射技術的高壓電器試驗觸發系統及方法

在審

• 申請號: 201410834010.5
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN104569754A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 姚斯立;李剛;姚遠
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司;西安高壓電器研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于超特高壓電器試驗技術領域，特別涉及一種應用等離子噴射技術的高壓電器試驗觸發系統及方法。

【背景技術】

超特高壓電器試驗中常常應用合成試驗的方式完成試驗，而觸發系統又是合成試驗中必不可少的重要觸發裝置，觸發系統是否能夠正確及時的觸發，觸發球球距是否合適，觸發后的合成電流是否能夠成功貫穿都極大影響到合成試驗的成功率。現有技術為使用球距可調的觸發球，針對于不同電壓等級試驗調節合適的球距以確定絕緣與觸發距離。

而現有的觸發裝置雖然解決了部分觸發系統的技術難題，但在實際運行過程中發現仍有欠缺和不足，如觸發球的球距是否能夠在滿足絕緣要求的情況下又能成功貫穿完成觸發是多年合成試驗的技術難題，對于經驗豐富的試驗人員常常通過電壓等級與通流大小等情況進行計算，并且要結合實際經驗來確定球距，但具體試驗過程中仍不可避免的有因耐壓不夠在充電過程中提前貫穿，或是在觸發過程中由于球距太大而無法成功貫穿的情況。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種應用等離子噴射技術的高壓電器試驗觸發系統及方法，可以達到在較大球距情況下耐受較高電壓，并且提高貫穿成功率，不需要多次人為更改球距。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種應用等離子噴射技術的高壓電器試驗觸發系統，包括電光轉換器、光電轉換器、蓄電池和高電位脈沖單元；電光轉換器的輸出端連接光電轉換器的輸入端，光電轉換器的輸出端連接蓄電池和高電位脈沖單元；高電位脈沖單元的輸出端連接有點火頭。

本發明進一步的改進在于：電光轉換器包括蓄電池供電信號輸入端、高壓電容充電信號輸入端、觸發電信號輸入端、蓄電池光信號輸出端、高壓電容充電光信號輸出端和觸發光信號輸出端；光電轉換器包括蓄電池光信號輸入端、高壓電容充電光信號輸入端、觸發光信號輸入端、蓄電池供電信號輸出端、高壓電容充電信號輸出端和觸發電信號輸出端；

電光轉換器的蓄電池光信號輸出端、高壓電容充電光信號輸出端和觸發光信號輸出端分別對應連接光電轉換器包括蓄電池光信號輸入端、高壓電容充電光信號輸入端和觸發光信號輸入端；光電轉換器的蓄電池供電信號輸出端連接蓄電池與高電位脈沖單元之間的連接開關；光電轉換器的高壓電容充電信號輸出端連接高電位脈沖單元，用于控制高電位脈沖單元的充電模塊給高電位脈沖單元中的高壓電容充電；光電轉換器的觸發電信號輸出端連接高電位脈沖單元，用于控制高電位脈沖單元觸發點火頭中的等離子材料，利用等離子體導通球隙。

本發明進一步的改進在于：所述等離子材料為用于產生等離子體的高分子聚合物材料。

本發明進一步的改進在于：所述點火頭安裝于待點燃放電球隙一側球體內部。

本發明進一步的改進在于：所述放電球隙位于合成試驗回路中，該合成試驗回路包括依次連接主電容、四對放電球隙和輔助電路；主電容的高壓端連接第一放電球，第一放電球和第二放電球之間具有間隙，第二放電球連接第三放電球，第三放電球和第四放電球之間具有間隙，第四放電球連接第五放電球，第五放電球和第六放電球之間具有間隙，第六放電球連接第七放電球，第七放電球和第八放電球之間具有間隙，第八放電球連接輔助電路一端，輔助電路另一端連接主電容的低壓端。

本發明進一步的改進在于：所述放電球隙的表面最短距離為10cm及以下時，可以在0kV到該間隙能夠耐受的電壓范圍內，免調節球距。

本發明進一步的改進在于：導電球的材料為銅加石墨，且導電球之間的距離可調節。

一種應用等離子噴射技術的高壓電器試驗觸發系統的觸發方法，包括以下步驟：

電光轉換器的蓄電池供電信號輸入端輸入持續24V電平信號，蓄電池光信號輸出端輸出對應持續的光信號，該光信號輸入光電轉換器的蓄電池光信號輸入端，光電轉換器的蓄電池供電信號輸出端控制24V蓄電池與高電位脈沖單元接通供電；

電光轉換器的高壓電容充電信號輸入端輸入持續24V電平信號，高壓電容充電光信號輸出端輸出對應持續光信號，該光信號輸入光電轉換器的高壓電容充電光信號輸入端，光電轉換器的高壓電容充電信號輸出端控制高電位脈沖單元的高壓電容開始充電，充電時間25s，時間到后，撤銷24V電平信號，高壓電容充電斷開；高電位脈沖單元處于待觸發狀態；

電光轉換器的觸發電信號輸入端輸入脈寬0.5ms-2ms的24V電平信號，觸發光信號輸出端輸出對應脈寬光信號，該光信號輸入光電轉換器的觸發光信號輸入端，光電轉換后光電轉換器的觸發電信號輸出端控制高壓脈沖單元觸發點火頭導通球隙。