一种矩形腔体的火花开关的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种矩形腔体的火花开关，所述开关包括开关腔体、高压电极部件、地电极部件；所述开关腔体为矩形，开关腔体内四周为金属壁，高压电极部件和地电极部件分别设置在开关腔体上下两侧的有机玻璃底板上，且高压电极部件的高压电极与地电极部件的地电极相邻对立设置；它使得基于陶瓷电容PFN的脉冲功率装置更为紧凑，且不必降低功率水平采用赝火花开关；适用于用其它方式搭建的具有矩形截面的脉冲功率装置，达到小型化目的；开关的可扩展性强。
【专利说明】一种矩形腔体的火花开关
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高压气体开关【技术领域】，具体涉及一种开关腔体为矩形的气体火花隙开关，适用于脉冲功率装置。
【背景技术】
[0002]开关是脉冲功率装置中重要的部件，决定着输出波形的质量。高压气体开关是脉冲功率装置最常用的开关，它工作范围宽，使用成本低，便于维护。在常规的开关设计中，为了与同轴形成线匹配，对开关腔体通常设计为圆筒状，与电极呈同轴结构，这样做一方面便于加工，另一方面因为它的轴对称形状，电场分布比较简单，绝缘设计容易实现。
[0003]现在脉冲功率装置向着小型化、结构紧凑的方向发展，要达到这一目的，需要对包括开关在内的脉冲功率装置的各部分进行整体优化设计。在脉冲整形装置上，通常使用水介质或油介质的脉冲形成线，体积庞大，整体呈圆柱形。陶瓷介质具有较高的储能密度，远大于水和油，因而被越来越多地使用，通常的做法是使用陶瓷介质电容器搭建脉冲形成网络(PFN)。PFN不再具有圆柱形的外观，而往往是长方体，截面为矩形。这时，传统的同轴结构的两电极开关在与PFN的连接方面的问题暴露出来，一方面二者无法实现紧凑连接，连接处存在大量的空间浪费，非常不利于小型化，另一方面PFN不再具有常规的芯-筒结构，常规的开关为了与PFN电连接，自身的设计上存在着结构问题，同样会浪费一定的空间。
[0004]使用赝火花开关可以达到小型化的目的，但局限性很大，因为赝火花开关的工作电压水平低，一般小于50kV。无疑，多数情况下显然是不适合采用这种开关的，因为无法达到较大的功率，即便采用电压叠加的方式，也存在故障率增高、成本增加、检修维护复杂等大量的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是为了避免开关与形成线连接的空间浪费，实现脉冲功率装置的紧凑化，提供了一种带有矩形腔体的、可以与形成线紧凑连接的高压气体开关，至少可以稳定工作在150kV的水平上。
[0006]本实用新型采用的技术方案:一种矩形腔体的火花开关，所述开关包括开关腔体、高压电极部件、地电极部件；所述开关腔体为矩形，开关腔体内四周为金属壁，高压电极部件和地电极部件分别设置在开关腔体上下两侧的有机玻璃底板上，且高压电极部件的高压电极与地电极部件的地电极相邻对立设置。
[0007]在上述技术方案中，所述高压电极部件由两个高压电极连接头、高压电极板与高压电极组成，其中一个高压电极连接头设置在开关腔体内的底板上并与高压电极板垂直连接，高压电极板的另一端与另一个高压电极板连接头连接，高压电极设置在高压电极板上。
[0008]在上述技术方案中，所述地电极部件由两个地电极连接头、地电极板与地电极组成，其中一个地电极连接头设置在开关腔体内的底板上并与地电极板垂直连接，地电极板的另一端与另一个地电极板连接头连接，地电极设置在地电极板上。
[0009]在上述技术方案中，所述高压电极和地电极为半球面形。
[0010]在上述技术方案中，所述高压电极连接头与高压电极板之间的连接孔和所述地电极连接头与地电极板之间的连接孔均为键形孔。
[0011]本实用新型的优点在于它使得基于陶瓷电容PFN的脉冲功率装置更为紧凑，且不必降低功率水平采用赝火花开关；它同样适用于用其它方式搭建的具有矩形截面的脉冲功率装置，达到小型化目的；这种开关的工作模式多样，扩展性很强。它本身既可作为两电极开关工作在自击穿模式下，同样可以作为电触发开关和激光触发开关。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；
[0013]图1为本实用新型的两电极开关示意图；
[0014]图2显示的图1中电极部件的分解图；
[0015]其中:1是高压电极连接头；2是高压电极板；3是高压电极；4地电极；5是地电极板；6是地电极连接头；7是矩形开关腔体；8是有机玻璃底板。
【具体实施方式】
[0016]图1、图2展示的就是本实用新型的一种矩形腔体的火花开关，它的工作电压为150kV，矩形开关腔体7的外轮廓尺寸为400mmX400mmX 180mm，开关的上下两端分别连接一组脉冲形成网络(PFN)，开关利用了高度为180mm的空间，总体积约28L ;而常规开关需要在两组PFN外部连接，开关腔体尺寸大概需要Φ400πιπιΧ 350mm的空间，同时两组PFN之间仍旧有大于10mm的绝缘空间，总空间为58L。也就是说，本发明的开关占用空间是常规开关的一半左右，节约了近30L的空间，显然使脉冲功率装置更加紧凑。
[0017]开关的高压电极部件和地电极部件前后排列，并且高压电极板2和地电极板5都不是左右对称结构，这是为了兼顾开关与PFN的连接和开关内部的绝缘而设计的。
[0018]图2详细展示了开关内部的拆装关系，高压电极部件和地电极部件均分为三部分。高压电极部件中，高压电极连接头I的一端先与PFN相连接，另一端再与高压电极板2连接，高压电极3最后连接在高压电极板2上，地电极部件连接方式与之类似，地电极连接头6的一端先与PFN相连接，另一端再与地电极板5连接，地电极4最后连接在地电极板5上这样做的好处是高压电极连接头I和地电极连接头6可以一直和PFN保持连接，不影响开关的拆装。
[0019]在高压电极连接头I上的连接孔为键形，地电极连接头6和地电极板5上的连接孔同样为键形。这样做使得高压电极板2与高压电极连接头1、地电极板5与地电极连接头6之间的连接有一定的调整空间，可以弥补矩形开关腔上下端面平行度误差带来的装配困难。
[0020]整个开关可以150kV下长期稳定工作，已经过实验验证。
[0021]本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
[0022]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种矩形腔体的火花开关，其特征为所述开关包括开关腔体、高压电极部件、地电极部件；所述开关腔体为矩形，开关腔体内四周为金属壁，高压电极部件和地电极部件分别设置在开关腔体上下两侧的有机玻璃底板上，且高压电极部件的高压电极与地电极部件的地电极相邻对立设置。
2.根据权利要求1所述的一种矩形腔体的火花开关，其特征为所述高压电极部件由两个高压电极连接头、高压电极板与高压电极组成，其中一个高压电极连接头设置在开关腔体内的有机玻璃底板上并与高压电极板垂直连接，高压电极板的另一端与另一个高压电极板连接头连接，高压电极设置在高压电极板上。
3.根据权利要求1所述的一种矩形腔体的火花开关，其特征为所述地电极部件由两个地电极连接头、地电极板与地电极组成，其中一个地电极连接头设置在开关腔体内的底板上并与地电极板垂直连接，地电极板的另一端与另一个地电极板连接头连接，地电极设置在地电极板上。
4.根据权利要求2或3所述的一种矩形腔体的火花开关，其特征为所述高压电极和地电极为半球面形。
5.根据权利要求2或3所述的一种矩形腔体的火花开关，其特征为所述高压电极连接头与高压电极板之间的连接孔和所述地电极连接头与地电极板之间的连接孔均为键形孔。
【文档编号】H01T14/00GK203839703SQ201420167724
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】张北镇, 罗敏, 康强, 李名加 申请人:中国工程物理研究院应用电子学研究所