本實用新型涉及一種特高壓裝置領域，具體涉及一種小型化多極點火裝置。

背景技術：

在我國的特高壓工程建設之前，高壓研究領域和生產企業(yè)已經重視沖擊電壓在特高壓的試驗研究，國內的不少高壓實驗室都配備了沖擊電壓發(fā)生器，為促進特高壓輸電技術起著重要作用。沖擊電壓發(fā)生器是一種產生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。主要用于研究電力設備遭受雷電或操作過電壓時的絕緣性能。沖擊電壓發(fā)生器從結構上來分：目前主要有階梯式、塔式、柱式三種。階梯式的結構由于連接線長，回路大，電感大，技術性能差而且占地大，現已不采用。塔式沖擊電壓發(fā)生器的結構是豎立的多層絕緣臺，一般塔式結構都是從地面豎立起來，周邊通過絕緣支柱進行支撐，其結構中電容器被重疊布置在一條垂直線上，不少垂直空氣間隙被電容器本體所占用，導致結構高度較高。柱式沖擊電壓發(fā)生器是把絕緣殼的電容器和相同直徑的絕緣筒交換疊裝成柱狀，柱式結構利用絕緣筒電容器外殼作為絕緣柱的一部分，結構比較緊湊，外表比較美觀但絕緣筒容量相對較小，帶負荷能力偏小；維修較麻煩，維修某層電容器或其它部件時必須拆掉其上面所有的部件。

不管是哪種結構沖擊電壓發(fā)生器都必須用到點火裝置，這三種沖擊電壓發(fā)生器多采用外露式多極點火裝置或其它方式點火裝置，由于暴露于空氣中，受大氣條件、空氣質量，球面狀態(tài)等影響，其分散性往往較大。在氣體變化較大的情況下，試驗前都需要對點火裝置進行調試；為滿足試驗中不同電壓等級要求，也需要對點火裝置進行調節(jié)和調試；由于其間隙數量較多，存在一定的分散性，仍需要對點火裝置進行調節(jié)、調試；而調節(jié)點火裝置的球隙，是比較麻煩、細致的工作。隨著國內外高電壓輸電線路的增多，現場維護輸電設備已成為必要環(huán)節(jié)，維修后必須進行必要的試驗，采用柱式沖擊電壓發(fā)生器，在一定電壓下，安裝較方便，但在現場調試時就比較麻煩，特別是多極點火裝置，因其點火球隙暴露在空氣中，受現場戶外氣候、現場環(huán)境影響較大。

現有的多極點火裝置尺寸大且同步性差，極易受周圍環(huán)境的影響，不利于尺寸小、可運動、易安裝的沖擊電壓發(fā)生器的研制。

技術實現要素：

[要解決的技術問題]

本實用新型的目的是解決上述現有技術問題，提供一種小型化多極點火裝置。

[技術方案]

為了達到上述的技術效果，本實用新型采取以下技術方案：

一種小型化多極點火裝置，它是由絕緣筒體和絕緣筒體內的多極點火裝置組成；所述絕緣筒體為封閉式，絕緣筒體內充滿絕緣氣體；所述多極點火裝置包括脈沖電壓發(fā)生器和多極放電球隙；所述脈沖電壓發(fā)生器是由高壓脈沖變壓器與高壓電容器組成，所述脈沖電壓發(fā)生器與多極放電球隙之間設置三級球隙點火結構用于三球隙點火；所述多極放電球隙是由數對球隙組成，該球隙采用均壓電阻進行均壓，球隙下方的環(huán)氧電容棒是由中心金屬棒與其外包連接片組成。

本實用新型更進一步的技術方案，所述絕緣氣體為氮氣或六氟化硫。

本實用新型更進一步的技術方案，所述絕緣氣體采用壓強大于0.3MPa的氮氣。

本實用新型更進一步的技術方案，所述高壓脈沖變壓器是由鐵淦氧外繞高壓電纜線作為材料制作而成。

本實用新型更進一步的技術方案，所述環(huán)氧電容棒中的金屬棒外裹一層環(huán)氧樹脂。

下面將詳細地解釋本實用新型。

本公司研制了一種圓筒式封閉式沖擊電壓發(fā)生器，該沖擊電壓發(fā)生器是把電容器等部件全部布置在一絕緣筒內，整個裝置外形是一個大絕緣筒，筒內裝滿絕緣油或充滿絕緣氣體，利用絕緣油或絕緣氣體作為電容器等部件間的絕緣，絕緣油或絕緣氣體的絕緣強度比空氣高得多，所以這種結構的尺寸較小，移動、安裝、調試特別方便，外觀簡潔且技術性能比較高。如果對該圓筒式沖擊電壓發(fā)生器采用絕緣油或絕緣氣體中外露式多極點火裝置，在使用過程中由于間隙放電容易造成內部絕緣氣體及絕緣油污染，長此以往，沖擊電壓發(fā)生器將損失絕緣性能造成內部器件的損壞或內部爬電等現象，從而導致試驗無法進行。

本實用新型的多極點火裝置可滿足全天候的環(huán)境使用，采用絕緣筒體將外露式多極點火裝置進行了封裝，內部增加一定壓力絕緣氣體，由于絕緣氣體絕緣強度比空氣高得多，多間隙數量減小且球隙耐壓增加至375kV，長度也可縮短至800mm。因此本實用新型的多極點火裝置內的多極放電球隙在工作時，不僅要可靠點火又要保證足夠的絕緣強度、不自放電，是矛盾的兩面。如何選取材料、優(yōu)化結構、制作工藝，尤其重要。

首先，本實用新型選用的絕緣氣體作為絕緣材料，更優(yōu)選的壓強大于0.3MPa的氮氣，由于絕緣氣體的絕緣強度遠遠比空氣高，從而可以增加點火裝置中球隙之間的耐壓能力和減少球隙的數量，從而減少整個多極點火裝置的尺寸。

本實用新型的點火裝置采用三球隙點火結構進行點火，由于增加本實用新型增加了間隙間的絕緣性、提高間隙耐壓能力，因此需要更高的電壓耦合到間隙上才能使得間隙可靠擊穿；為此，本實用新型采用導磁率高的鐵淦氧外繞高壓電纜線進行制作，制作出的脈沖變壓器飽和磁感應強度大，剩磁小，高頻損耗小，漏感小、分布電容小。

此外，本實用新型結構中的環(huán)氧電容棒在保證電容量不變的情況下耐壓要求更高，不但要承受375kV直流高壓還得外加375kV脈沖高壓，絕緣要求嚴峻，一旦絕緣出現問題將導致整個點火失敗。一方面內外絕緣要足夠，另一方面橫向絕緣也必須足夠，內部絕緣不夠，絕緣棒體內外層容易擊穿，從而導致脈沖變壓器輸出高壓脈沖瞬間從擊穿處放電，其余耦合電容均未充電，導致點火失敗，如果橫向絕緣不夠，當脈沖變壓器輸出高壓脈沖并耦合到各電容上時，其電容之間會因絕緣不夠產生放電，產生放電的電容便無法將高脈沖傳遞到多間隙上，最終導致點火不穩(wěn)定或輸出波形畸變。為此，本實用新型選用高強度環(huán)氧樹脂自制真空澆制環(huán)氧棒體，內部澆制金屬管體，作為各間隙耦合電容公共端，并將脈沖變壓器輸出的脈沖高壓耦合到各間隙上擊穿點火。

本實用新型的小型化多極點火裝置具有單獨成套性、小型化、高電壓、實用性廣等特點。

附圖說明

圖1為本實用新型小型化多極點火裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型小型化多極點火裝置的內部結構示意圖；

圖3為本實用新型小型化多極點火裝置的電氣原理圖。

附圖標記說明如下：

1為絕緣筒體，2為多極點火裝置，3為高壓脈沖變壓器，4為高壓電容器，5為三級球隙點火結構，6為多極放電球隙，7為環(huán)氧電容棒，8為電容，9為電阻。

具體實施方式

下面結合本實用新型的實施例對本實用新型作進一步的闡述和說明。

實施例：

一種如圖1和2所示的小型化多極點火裝置，它是由絕緣筒體1和絕緣筒體內的多極點火裝置2組成；所述絕緣筒體為封閉式，絕緣筒體內充滿絕緣氣體；所述多極點火裝置包括脈沖電壓發(fā)生器和多極放電球隙；所述脈沖電壓發(fā)生器是由高壓脈沖變壓器3與高壓電容器4組成，所述脈沖電壓發(fā)生器與多極放電球隙之間設置三級球隙點火結構5用于三球隙點火；所述多極放電球隙6是由16對球隙組成，該16對球隙采用均壓電阻進行均壓，球隙下方的環(huán)氧電容棒7是由中心金屬棒與其外包連接片組成。該16對球隙的耐壓高達375kV；本實用新型的小型化多極點火裝置其長度為800mm。

所述絕緣氣體優(yōu)選氮氣或六氟化硫。

本實用新型的一個優(yōu)選實施方案，所述絕緣氣體采用壓強大于0.3MPa的氮氣。

所述高壓脈沖變壓器是由鐵淦氧外繞高壓電纜線作為材料制作而成。

所述環(huán)氧電容棒中的金屬管外裹一層環(huán)氧樹脂。

該小型化多極點火裝置的工作原理如圖3所示，脈沖電壓發(fā)生器由一個低壓原邊繞組W1和兩個高壓副邊繞組W2和W3組成，當一直流與點火信號輸入對三級球隙點火結構進行點火時，電容8即對繞組W1放電，形成一高頻衰減振蕩波，副邊繞組W2和W3輸出一高頻高壓脈沖波；繞組W2的高壓脈沖通過耦合電容耦合到多極放電球隙上；并且多極放電球隙一端通過電阻9接地，另一端通過沖擊電壓發(fā)生器充電電容器接地；對于脈沖而言，這兩點為地電位而相鄰電極電位是高壓，間隙擊穿，這個電極電位又和兩端電極相同，與它相鄰電極間的電位差增大，又擊穿，如此連續(xù)發(fā)生，多極間隙從兩端向中間依次擊穿直到所有電極全部擊穿，沖擊發(fā)生器的這一級點火成功。與此同時繞組W3輸出的高壓點火脈沖，通過傳遞電容給下一級多極點火裝置點火。

盡管這里參照本實用新型的解釋性實施例對本實用新型進行了描述，上述實施例僅為本實用新型較佳的實施方式，本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。