一種帶弧光檢測的放電間隙的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶弧光檢測的放電間隙，用于限制配電網(wǎng)串聯(lián)電容補償裝置的電容器過電壓，保護電容器。本發(fā)明放電間隙主要結(jié)構包括主電極放電間隙、觸發(fā)電極、弧光檢測傳感器以及支撐絕緣子等。主放電間隙電極與觸發(fā)電極，構成三電極間隙，觸發(fā)電極靠近主放電間隙的其中一個電極，觸發(fā)電極動作時可激發(fā)主放電間隙發(fā)生擊穿，使得主放電穩(wěn)定可靠。采用弧光檢測傳感器采集放電間隙擊穿放電發(fā)光，方便用戶判斷放電間隙擊穿情況。
【專利說明】—種帶弧光檢測的放電間隙
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶弧光檢測的放電間隙，屬于電氣元件領域，主要用于配電網(wǎng)串聯(lián)電容器的過電壓保護。
【背景技術】
[0002]在我國，偏遠地區(qū)及城市郊區(qū)的配電網(wǎng)絡往往線路過長，由此帶來電壓低、損耗大等問題；工礦企業(yè)涉及到特殊的波動性負載時，也會出現(xiàn)電壓質(zhì)量嚴重超標等問題。而采用串聯(lián)補償技術能夠自動、快速對電壓進行補償，改善配電網(wǎng)電壓質(zhì)量。串聯(lián)電容補償裝置在超高壓線路中應用廣泛，但是目前串補技術在國內(nèi)配電網(wǎng)中的應用還很少見，由于技術限制等原因，針對配電網(wǎng)的串聯(lián)電容補償裝置更是少有報道。
[0003]串聯(lián)電容補償裝置主要結(jié)構包括串聯(lián)電容器、放電間隙、阻尼回路、旁路開關及控制器等。放電間隙是串聯(lián)電容裝置的重要組成部分，用以電容器組過電壓保護。放電間隙要求具備大容量、高穩(wěn)定高可靠、自觸發(fā)且無控制死區(qū)、可重復使用、結(jié)構簡單、控制便利、成本低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種帶弧光檢測的放電間隙，用于配電網(wǎng)串補電容補償裝置中，可限制電容器的過電壓，保護電容器。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種帶弧光檢測的放電間隙，包括由第一主放電間隙電極和第二主放電間隙電極構成的主電極放電間隙，觸發(fā)電極經(jīng)阻抗器件分別與第一主放電間隙電極與第二主放電間隙電極相連接，第一主放電間隙電極、第二主放電間隙電極和觸發(fā)電極構成三電極間隙，觸發(fā)電極設置在兩者之間并靠近第一主放電間隙電極；
[0007]弧光檢測傳感器對準主放電間隙，當主放電間隙放電發(fā)出弧光時，弧光檢測傳感器捕捉到弧光信號，并經(jīng)光電轉(zhuǎn)換輸出隨弧光信號線性變化的電壓信號。
[0008]所述第一主放電間隙電極和第二主放電間隙電極距離、觸發(fā)電極與第一主放電間隙電極的距離可分別調(diào)整；
[0009]觸發(fā)間隙電壓與主放電間隙電壓同步，觸發(fā)電極與第一主放電間隙電極的距離由主放電間隙的放電電壓決定。
[0010]所述當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極和第二主放電間隙電極之間施加的電壓為7?IOkV時，第一主放電間隙電極和第二主放電間隙電極之間的距離為7?10mm，觸發(fā)電極與第一主放電間隙電極之間的距離為2.9?3.1mm。
[0011]所述當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極和第二主放電間隙電極之間施加過電壓時，觸發(fā)電極與第一主放電間隙電極之間首先放電，產(chǎn)生等離子體及紫外光，然后激發(fā)第一主放電間隙電極和第二主放電間隙電極之間放電。
[0012]所述的弧光檢測傳感器通過信號傳輸線與信號接收裝置相連接，信號接收裝置根據(jù)弧光檢測傳感器發(fā)出的信號判斷放電時刻及放電強度；放電結(jié)束之后，弧光檢測傳感器捕捉的弧光信號消失，信號接收裝置確定放電終止。
[0013]所述的電弧光檢測傳感器采用光電探頭進行感應，電弧光檢測傳感器輸出電信號隨照度在O?50000LUX范圍內(nèi)呈線性變化；信號傳輸線的長度不超過5m ；
[0014]或者電弧光檢測傳感器采用放射式光纖探頭進行感應，信號傳輸線采用光纖，其長度為5?400m。
[0015]所述的第一主放電間隙電極和第二主放電間隙電極分別安裝在支柱絕緣子上。
[0016]所述的帶弧光檢測的放電間隙安裝在開關柜內(nèi)，弧光檢測傳感器安裝在開關柜的擋板上。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果:
[0018]1、本發(fā)明的主放電間隙電極與觸發(fā)電極，構成三電極間隙，觸發(fā)電極靠近主放電間隙的其中一個電極，其距離由觸發(fā)電極的觸發(fā)電壓以及主電極的放電電壓決定，當觸發(fā)電壓使得觸發(fā)電極觸發(fā)點火，主放電間隙進而也發(fā)生擊穿，主放電間隙放電電壓由觸發(fā)放電間隙電壓決定，觸發(fā)間隙放電激發(fā)主間隙放電，保證主放電穩(wěn)定可靠。
[0019]2、本發(fā)明所述的觸發(fā)電極通過阻抗器件與主放電間隙兩側(cè)相連，觸發(fā)電極電壓實時跟隨主放電間隙的電壓，無需額外的控制系統(tǒng)，降低了放電間隙裝置的復雜性；主放電間隙距離和觸發(fā)間隙距離調(diào)整方便，可根據(jù)不同電壓等級需要進行相應地調(diào)整。
[0020]3、本發(fā)明的弧光檢測傳感器，輸出電信號隨照度呈線性變化。當放電間隙發(fā)生擊穿放點之后，弧光檢測傳感器將放電光強信號發(fā)送至用戶接收端，采用弧光檢測傳感器采集放電間隙擊穿放電發(fā)光，方便用戶判斷放電間隙擊穿情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的基本結(jié)構示意圖；
[0022]I為弧光檢測傳感器，201為第一主放電電極，202為第二主放電電極，3觸發(fā)電極，4為支柱絕緣子。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，對本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0024]參見圖1，一種帶弧光檢測的放電間隙，包括由第一主放電間隙電極201和第二主放電間隙電極202構成的主電極放電間隙，觸發(fā)電極3經(jīng)阻抗器件分別與第一主放電間隙電極201與第二主放電間隙電極202相連接，第一主放電間隙電極201、第二主放電間隙電極202和觸發(fā)電極3構成三電極間隙，觸發(fā)電極3設置在兩者之間并靠近第一主放電間隙電極201 ；
[0025]弧光檢測傳感器I對準主放電間隙，當主放電間隙放電發(fā)出弧光時,弧光檢測傳感器I捕捉到弧光信號，并經(jīng)光電轉(zhuǎn)換輸出隨弧光信號線性變化的電壓信號。
[0026]進一步的，第一主放電間隙電極201和第二主放電間隙電極202距離、觸發(fā)電極3與第一主放電間隙電極201的距離可分別調(diào)整；
[0027]觸發(fā)間隙電壓與主放電間隙電壓同步，觸發(fā)電極3與第一主放電間隙電極201的距離由主放電間隙的放電電壓決定。
[0028]當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極201和第二主放電間隙電極202之間施加的電壓為7?IOkV時，第一主放電間隙電極201和第二主放電間隙電極202之間的距離為7?10mm，觸發(fā)電極3與第一主放電間隙電極201之間的距離為2.9?3.1mm。
[0029]當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極201和第二主放電間隙電極202之間施加過電壓時，觸發(fā)電極3與第一主放電間隙電極201之間首先放電，產(chǎn)生等離子體及紫外光，然后激發(fā)第一主放電間隙電極201和第二主放電間隙電極202之間放電。
[0030]所述的弧光檢測傳感器I通過信號傳輸線與信號接收裝置相連接，信號接收裝置根據(jù)弧光檢測傳感器發(fā)出的信號判斷放電時刻及放電強度；放電結(jié)束之后，弧光檢測傳感器捕捉的弧光信號消失，信號接收裝置確定放電終止。
[0031]所述的電弧光檢測傳感器I采用光電探頭進行感應，電弧光檢測傳感器I輸出電信號隨照度在O?50000LUX范圍內(nèi)呈線性變化；信號傳輸線的長度不超過5m ；
[0032]或者電弧光檢測傳感器I采用放射式光纖探頭進行感應，信號傳輸線采用光纖，其長度為5?400m。
[0033]所述的第一主放電間隙電極201和第二主放電間隙電極202分別安裝在支柱絕緣子4上。
[0034]所述的帶弧光檢測的放電間隙安裝在開關柜內(nèi)，弧光檢測傳感器I安裝在開關柜的擋板上。
[0035]本發(fā)明提供的放電間隙用于配電網(wǎng)串補電容器補償裝置中，并聯(lián)在電容器兩端，保護電容器，防止電容器兩端出現(xiàn)過電壓。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電容器兩端的電壓升高，當此電壓升高到一定程度時通過放電間隙快速將電容器旁路，對電容器遭遇的過電壓實施快速保護。
[0036]下面給出具體的實施例。主放電電極安裝于支柱絕緣子上，觸發(fā)電極靠近主電極的一端，觸發(fā)電極的位置、距離可調(diào)整，弧光檢測傳感器安裝在開關柜擋板上(整個放電間隙位于開關柜內(nèi))，探頭朝向主放電間隙?；」鈾z測傳感器經(jīng)電纜線將信號送出。觸發(fā)電極經(jīng)阻抗器件連接在主放電電極兩側(cè)，則觸發(fā)間隙電壓與主放電電壓同步，保證與主放電間隙兩端電壓在相位上的同步性，無需額外的控制系統(tǒng)便可自動觸發(fā)。
[0037]主放電電極和觸發(fā)電極的位置和距離可根據(jù)不同的放電電壓進行調(diào)整。主放電間隙間的放電電壓取決于觸發(fā)電極的放電電壓，觸發(fā)電極動作時，產(chǎn)生等離子體及紫外光有利于激發(fā)主放電間隙擊穿。主放電電極間的距離在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對放電電壓基本不影響，主放電電極間的距離可在一定范圍內(nèi)加大，增加電弧的移動性，減小觸頭的燒蝕。
[0038]電弧光檢測傳感器采用光電探頭，輸出電信號隨照度(O?50000LUX范圍內(nèi))呈線性變化，其輔助電路簡單可靠，便于門檻設置。探頭屏蔽電纜引線一般不會超過5m，最大限度的避免外界電磁環(huán)境的干擾。
[0039]需要說明的是，放射式光纖探頭也可以適用，光纖具體長度取決于光電信號轉(zhuǎn)換模塊距離專用控制器的走線距離，一般可在5m、10m、20m、50m、100m、200m、400m中選擇。
【權利要求】
1.一種帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，包括由第一主放電間隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)構成的主電極放電間隙，觸發(fā)電極(3)經(jīng)阻抗器件分別與第一主放電間隙電極(201)與第二主放電間隙電極(202)相連接，第一主放電間隙電極(201)、第二主放電間隙電極(202)和觸發(fā)電極(3)構成三電極間隙，觸發(fā)電極(3)設置在兩者之間并靠近第一主放電間隙電極(201)； 弧光檢測傳感器(I)對準主放電間隙，當主放電間隙放電發(fā)出弧光時，弧光檢測傳感器(I)捕捉到弧光信號，并經(jīng)光電轉(zhuǎn)換輸出隨弧光信號線性變化的電壓信號。
2.如權利要求1所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，第一主放電間隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)距離、觸發(fā)電極(3)與第一主放電間隙電極(201)的距離可分別調(diào)整； 觸發(fā)間隙電壓與主放電間隙電壓同步，觸發(fā)電極(3)與第一主放電間隙電極(201)的距離由主放電間隙的放電電壓決定。
3.如權利要求2所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)之間施加的電壓為7?IOkV時，第一主放電間隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)之間的距離為7?10mm，觸發(fā)電極(3)與第一主放電間隙電極(201)之間的距離為2.9?3.1mm。
4.如權利要求1所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，當?shù)谝恢鞣烹婇g隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)之間施加過電壓時，觸發(fā)電極(3)與第一主放電間隙電極(201)之間首先放電，產(chǎn)生等離子體及紫外光，然后激發(fā)第一主放電間隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202 )之間放電。
5.如權利要求1所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，所述的弧光檢測傳感器(I)通過信號傳輸線與信號接收裝置相連接，信號接收裝置根據(jù)弧光檢測傳感器發(fā)出的信號判斷放電時刻及放電強度；放電結(jié)束之后，弧光檢測傳感器捕捉的弧光信號消失，信號接收裝置確定放電終止。
6.如權利要求5所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，所述的電弧光檢測傳感器(I)采用光電探頭進行感應，電弧光檢測傳感器(I)輸出電信號隨照度在O?50000LUX范圍內(nèi)呈線性變化；信號傳輸線的長度不超過5m ； 或者電弧光檢測傳感器(I)采用放射式光纖探頭進行感應，信號傳輸線采用光纖，其長度為5?400m。
7.如權利要求5所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，所述的第一主放電間隙電極(201)和第二主放電間隙電極(202)分別安裝在支柱絕緣子(4)上。
8.如權利要求1所述的帶弧光檢測的放電間隙，其特征在于，所述的帶弧光檢測的放電間隙安裝在開關柜內(nèi)，弧光檢測傳感器(I)安裝在開關柜的擋板上。
【文檔編號】H01T2/02GK103746290SQ201310698865
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】宋佰鵬, 張冠軍, 王永華, 張力淼, 牛宇干, 汪峰, 王俊良, 殷紅德 申請人:西安交通大學, 陜西德瑞森電氣工程有限公司, 國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司