本實(shí)用新型涉及開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)。

背景技術(shù)：

新興的電力電子開關(guān)由于其開斷速度快，導(dǎo)通壓降小，無開關(guān)噪聲等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越廣泛的應(yīng)用，但是由于受到開斷電壓和導(dǎo)通電流的限制，無法應(yīng)用于高電壓、大電流領(lǐng)域，因而在高電壓、大電流領(lǐng)域依然采用傳統(tǒng)的球隙作為整個(gè)試驗(yàn)回路的主電氣開關(guān)?？紤]到氣體放電的恢復(fù)特性對(duì)球隙開斷能力的影響，現(xiàn)有的絕大多數(shù)球隙開關(guān)做成了方便氣體流動(dòng)的開放式結(jié)構(gòu)。這種球隙開關(guān)結(jié)構(gòu)存在以下幾個(gè)問題：一是垂直于放電球間隙的側(cè)向空氣流動(dòng)在球隙開關(guān)將要擊穿的過程中會(huì)增大球隙開關(guān)的放電分散性，在球隙開關(guān)導(dǎo)通的過程中也可能會(huì)改變電弧的形狀，甚至導(dǎo)致異常放電，從而增加放電可控的難度；二是為了防止球隙電極與周圍的物體相互作用，開放式球隙開關(guān)用于產(chǎn)品中時(shí)需要與周圍元器件保持較大的安全距離，從而影響到產(chǎn)品總體積的大小，降低了產(chǎn)品的便攜性，即可移動(dòng)性；三是觸發(fā)深度(一定球間隙下，自然擊穿電壓值與觸發(fā)擊穿電壓值之比)不夠；四是由于空氣絕緣的恢復(fù)需要一定的時(shí)間，不能快速關(guān)斷；五是放電過程難以被多人同時(shí)進(jìn)行觀察。因此，研制一套新型的球隙開關(guān)是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中放電可控球隙開關(guān)觸發(fā)深度不夠、不能快速關(guān)斷，放電可控性差、難以被多人同時(shí)進(jìn)行觀察等問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)。所述技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)，包括：元件安裝箱、安裝在所述元件安裝箱上的下安裝板、與所述下安裝板相對(duì)設(shè)置的上安裝板，以及設(shè)置在所述下安裝板與所述上安裝板之間的透明絕緣筒，

所述球隙開關(guān)還包括設(shè)置在所述下安裝板上的下半球電極以及設(shè)置在所述上安裝板上的上半球電極，所述下半球電極和所述上半球電極均收容在所述透明絕緣筒內(nèi)，所述上半球電極具有上半球面，所述下半球電極具有與所述上半球面相對(duì)設(shè)置的下半球面，所述下半球電極和所述上半球電極之間的間隙可調(diào)，

所述下半球電極上設(shè)有觸發(fā)極，所述觸發(fā)極包括觸發(fā)針電極以及套設(shè)在所述觸發(fā)針電極外的瓷管，所述觸發(fā)針電極與所述瓷管的一端均向所述上半球電極延伸且均與所述下半球面齊平，所述觸發(fā)針電極和所述瓷管齊平的端面上具有位于所述觸發(fā)針電極和所述瓷管之間的觸發(fā)間隙，所述觸發(fā)針電極外具有一密閉的氣流通道，空氣通過所述氣流通道將所述觸發(fā)間隙中形成的電弧吹向所述主間隙以降低擊穿電壓，從而加深觸發(fā)深度，

所述元件安裝箱內(nèi)容納有用于觸發(fā)所述觸發(fā)極放電的觸發(fā)裝置，

所述球隙開關(guān)還包括安裝在所述下安裝板上的風(fēng)機(jī)裝置，所述下安裝板上開設(shè)有與所述風(fēng)機(jī)裝置相應(yīng)的通風(fēng)孔，

所述球隙開關(guān)還包括用于透過所述透明絕緣筒拍攝所述下半球電極和所述上半球電極的對(duì)接空間的拍攝單元和與所述拍攝單元電連接的無線通信單元。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述拍攝單元包括攝像頭、固定在所述上安裝板上的安裝座以及連接在所述安裝座與所述攝像頭之間的可彎轉(zhuǎn)長臂，

所述無線通信單元為藍(lán)牙通信模塊或WIFI無線數(shù)據(jù)通信模塊。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述透明絕緣筒可拆卸地安裝在所述下安裝板和所述上安裝板之間。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述下安裝板上開設(shè)有第一放置槽，所述上安裝板上開設(shè)有第二放置槽，所述透明絕緣筒的兩端分別放置在所述第一放置槽和所述第二放置槽里。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述下半球電極可移動(dòng)地安裝在所述下安裝板上，所述上半球電極固定安裝在所述上安裝板上。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述元件安裝箱內(nèi)還容納有用于調(diào)節(jié)所述下半球電極的位置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及用于檢測(cè)所述下半球電極的位置的位移傳感器，

所述下安裝板上開設(shè)有通孔，所述下半球電極通過一轉(zhuǎn)軸與固定安裝在所述下安裝板上的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，且所述轉(zhuǎn)軸穿過所述通孔。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述上安裝板上安裝有與所述上半球電極相對(duì)且用于供高壓接線的均壓裝置。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述元件安裝箱遠(yuǎn)離所述下安裝板的一端安裝有腳輪。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述觸發(fā)裝置為脈沖變壓器。

在本實(shí)用新型所述的可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)中，所述觸發(fā)針電極為不銹鋼制件，所述上半球電極和所述下半球電極均為銅電極。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過使用透明的有機(jī)玻璃筒對(duì)球隙開關(guān)的主放電間隙形成半封閉式結(jié)構(gòu)，消除了主放電間隙垂直方向?qū)Ψ烹娝斐傻牟涣加绊?，且不影響?duì)放電過程的觀測(cè)；有機(jī)玻璃筒同時(shí)作為上半球電極的絕緣支撐可以在一定程度上減小開關(guān)的體積；由于上安裝板為開放式結(jié)構(gòu)，下安裝板上的四個(gè)風(fēng)扇可以形成較強(qiáng)的平行于主放電間隙方向的空氣流動(dòng)，從而保證主間隙內(nèi)空氣良好的恢復(fù)特性；安裝有腳輪的球隙開關(guān)具有了更大的便攜性；通過采用上半球電極和下半球電極，在傳統(tǒng)的全球球隙開關(guān)的基礎(chǔ)上減小了開關(guān)體積；通過將觸發(fā)極安裝在下半球電極內(nèi)，增大了球隙開關(guān)的觸發(fā)深度，提高了開關(guān)的工作電壓和工作頻率，此外，由于設(shè)置了拍攝單元透過透明絕緣筒對(duì)球隙開關(guān)的主放電間隙周圍空間進(jìn)行了拍攝及并通過無線通信單元進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，可以在上半球電極與下半球電極產(chǎn)生電弧放電時(shí)進(jìn)行視頻拍攝和記錄，同時(shí)供多人安全遠(yuǎn)程觀察。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種上、下半球電極結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種下安裝板的俯視圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種下安裝板的主視圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種上安裝板的俯視圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種上安裝板的主視圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)，參見圖1，包括：元件安裝箱1、下安裝板2、上安裝板3、透明絕緣筒4、下半球電極5、上半球電極6、風(fēng)機(jī)裝置7。其中，下安裝板2安裝在元件安裝箱1上，上安裝板3與下安裝板2相對(duì)設(shè)置，透明絕緣筒4設(shè)置在上安裝板3與下安裝板2之間。該透明絕緣筒4用于隔絕外界對(duì)下半球電極5和上半球電極6之間放電電弧的影響。

參見圖2，下半球電極5和上半球電極6均收容在透明絕緣筒4內(nèi)，上半球電極6具有上半球面601，下半球電極5具有與上半球面601相對(duì)設(shè)置的下半球面501，下半球電極5和上半球電極6之間的間隙可調(diào)，由于下半球電極5和上半球電極6之間的間隙是可調(diào)的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓的開斷。傳統(tǒng)的球隙開關(guān)采用的是全球結(jié)構(gòu)，在正常工作時(shí)決定球間電場(chǎng)分布的是兩球相對(duì)方向的半球曲面，而與相背的兩個(gè)半球面無關(guān)，因而本實(shí)用新型球隙開關(guān)采用的是上下兩個(gè)半球電極，大大地減小了體積。

參見圖2，下半球電極5上設(shè)有觸發(fā)極，該觸發(fā)極包括觸發(fā)針電極53以及套設(shè)在觸發(fā)針電極53外的瓷管54，觸發(fā)針電極53與瓷管54的一端均向上半球電極6延伸且均與下半球面501齊平，觸發(fā)針電極53和瓷管54齊平的端面上具有位于觸發(fā)針電極53和瓷管54之間的觸發(fā)間隙，觸發(fā)針電極53外具有一密閉的氣流通道(附圖中未標(biāo)示)，空氣通過氣流通道將觸發(fā)間隙中形成的電弧吹向主間隙以降低擊穿電壓，從而加深觸發(fā)深度。增加了觸發(fā)深度，進(jìn)而提高球隙開關(guān)的工作電壓和頻率。在實(shí)際應(yīng)用中，觸發(fā)針電極53可以為不銹鋼制件，上半球電極6和下半球電極5均可以為銅電極。

元件安裝箱1內(nèi)容納有用于觸發(fā)觸發(fā)極放電的觸發(fā)裝置(附圖中未標(biāo)示)，該觸發(fā)裝置優(yōu)選為脈沖變壓器，該脈沖變壓器與下半球電極5中的觸發(fā)極相連接。

參見圖1，該球隙開關(guān)還包括用于透過透明絕緣筒4拍攝下半球電極5和上半球電極6的對(duì)接空間(即下半球電極5和上半球電極6之間的空間)的拍攝單元11和與拍攝單元11電連接的無線通信單元12。在下半球電極5和上半球電極6之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時(shí)，拍攝單元11可以記錄下放電視頻并通過無線通信單元12將該視頻傳輸出去，以供多人同時(shí)在線遠(yuǎn)程安全觀看。

參見圖3，風(fēng)機(jī)裝置7安裝在下安裝板2上，并在下安裝板2開設(shè)有與風(fēng)機(jī)裝置相應(yīng)的通風(fēng)孔21，通風(fēng)孔21正對(duì)風(fēng)機(jī)裝置7設(shè)置。在本實(shí)施例中，風(fēng)機(jī)裝置7即為風(fēng)扇，可以理解的是，風(fēng)機(jī)裝置7也可以是其它一些可產(chǎn)生氣流的裝置。具體地，在下安裝板2上開設(shè)有多個(gè)用于安裝風(fēng)機(jī)裝置7的風(fēng)機(jī)安裝孔24，優(yōu)選地，在下安裝板2上安裝有4個(gè)風(fēng)機(jī)裝置，相應(yīng)地，在下安裝板2上開設(shè)有4個(gè)通風(fēng)孔21，風(fēng)機(jī)裝置7的氣流通過通風(fēng)孔21進(jìn)入透明絕緣筒4中。另外，在下安裝板2上還開設(shè)有多個(gè)用于將下安裝板2安裝在元件安裝箱1上的第一螺絲孔23，下安裝板2通過螺釘安裝在元件安裝箱1上。

具體地，參見圖1，拍攝單元11可以包括攝像頭111、固定在上安裝板3上的安裝座112以及連接在安裝座112與攝像頭111之間的可彎轉(zhuǎn)長臂113，無線通信單元12可以為藍(lán)牙通信模塊或WIFI無線數(shù)據(jù)通信模塊。

在本實(shí)施例中，無線通信單元12可以制備成一個(gè)較小的芯片設(shè)置在攝像頭111上，也可以像圖1所示設(shè)置在安裝座112中，圖1中僅為示例，并不作為對(duì)無線通信單元12安裝位置的限制。

進(jìn)一步地，為了便于透明絕緣筒4內(nèi)表面的清理，在本實(shí)施例中，透明絕緣筒4可拆卸地安裝在下安裝板2和上安裝板3之間。具體地，如圖4和如圖6所示，在下安裝板2上開設(shè)有第一放置槽201，在上安裝板3上開設(shè)有第二放置槽301，透明絕緣筒4的兩端分別放置在第一放置槽201和第二放置槽301里。該透明絕緣筒4的橫截面可以是方形也可以是圓形，還可以是其它任何形狀，相應(yīng)地，第一放置槽201和第二放置槽301的橫截面可以使方形也可以是圓形，還可以是其它任何形狀。在本實(shí)施例中，透明絕緣筒4優(yōu)選為圓筒，相應(yīng)地，第一放置槽201和第二放置槽301的橫截面為圓形?？梢岳斫獾氖?，透明絕緣筒4還可以通過螺紋安裝等可拆卸安裝方式安裝在下安裝板2和上安裝板3之間。

具體地，下半球電極5和上半球電極6之間的相對(duì)位置是可調(diào)的，為此，將下半球電極5可移動(dòng)地安裝在下安裝板2上，上半球電極6固定安裝在上安裝板3上，通過調(diào)節(jié)下半球電極5的位置來調(diào)節(jié)下半球電極5和上半球電極6之間的距離。

進(jìn)一步地，元件安裝箱1內(nèi)還容納有用于調(diào)節(jié)下半球電極5的位置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(附圖中未標(biāo)示)，以及用于檢測(cè)下半球電極5的位置的位移傳感器(附圖中未標(biāo)示)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體如何傳動(dòng)以及位移傳感器具體如何定位是現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，參見圖3，在下安裝板2上開設(shè)有通孔22，下半球電極5通過轉(zhuǎn)軸8與固定安裝在下安裝板2上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，且轉(zhuǎn)軸8穿過通孔22。因此，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即可調(diào)節(jié)下半球電極5的位置，即可調(diào)節(jié)下半球電極5與上半球電極6的距離。

具體地，參見圖1，在上安裝板3上安裝有與上半球電極6相對(duì)且用于供高壓接線的均壓裝置9。具體地，如圖5所示，上安裝板3呈方向盤狀，在上安裝板3上開設(shè)有多個(gè)均壓裝置安裝孔32，均壓裝置9可通過螺釘安裝在均壓裝置安裝孔32上。另外，在上安裝板3的中心處還開設(shè)有用于固定上半球電極6的第二螺絲孔31，多個(gè)均壓裝置安裝孔32圍繞第二螺絲孔31設(shè)置，具體地，在第二螺絲孔31內(nèi)開設(shè)有內(nèi)螺紋，相應(yīng)地，在上半球電極6上開設(shè)有與內(nèi)螺紋適配的外螺紋，內(nèi)螺紋與外螺紋配合實(shí)現(xiàn)上半球電極6與上安裝板3的螺紋連接。

在呈方向盤狀的上安裝板3上還具有供空氣流通的流通孔33，該流通孔33與下安裝板2上的通風(fēng)孔21相對(duì)設(shè)置，當(dāng)安裝在下安裝板2上的四個(gè)風(fēng)扇工作時(shí)，可以形成較強(qiáng)的平行于透明絕緣筒4的空氣流動(dòng)，從而保證了主間隙內(nèi)空氣良好的恢復(fù)特性。

具體地，參見圖1，為了增加開關(guān)的可移動(dòng)性，在元件安裝箱1遠(yuǎn)離下安裝板2的一端安裝有腳輪10。在本實(shí)施例中，在元件安裝箱1的底部安裝有4個(gè)腳輪10，通過腳輪10使球隙開關(guān)具有了更大的便攜性。

實(shí)施本實(shí)用新型的一種可遠(yuǎn)程觀察的半封閉式放電可控球隙開關(guān)，具有以下有益效果：通過使用透明的有機(jī)玻璃筒對(duì)球隙開關(guān)的主放電間隙形成半封閉式結(jié)構(gòu)，消除了主放電間隙垂直方向?qū)Ψ烹娝斐傻牟涣加绊?，且不影響?duì)放電過程的觀測(cè)；有機(jī)玻璃筒同時(shí)作為上半球電極的絕緣支撐可以在一定程度上減小開關(guān)的體積；由于上安裝板為開放式結(jié)構(gòu)，下安裝板上的四個(gè)風(fēng)扇可以形成較強(qiáng)的平行于主放電間隙方向的空氣流動(dòng)，從而保證主間隙內(nèi)空氣良好的恢復(fù)特性；安裝有腳輪的球隙開關(guān)具有了更大的便攜性；通過采用上半球電極和下半球電極，在傳統(tǒng)的全球球隙開關(guān)的基礎(chǔ)上減小了開關(guān)體積；通過將觸發(fā)極安裝在下半球電極內(nèi)，增大了球隙開關(guān)的觸發(fā)深度，提高了開關(guān)的工作電壓和工作頻率，此外，由于設(shè)置了拍攝單元透過透明絕緣筒對(duì)球隙開關(guān)的主放電間隙周圍空間進(jìn)行了拍攝及并通過無線通信單元進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，可以在上半球電極與下半球電極產(chǎn)生電弧放電時(shí)進(jìn)行視頻拍攝和記錄，同時(shí)供多人安全遠(yuǎn)程觀察。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。