多相调控的多端联控冲击发生器及脉冲点火系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多相调控的多端联控冲击发生器及脉冲点火系统和方法，脉冲点火系统包括控制装置和n个密封放电间隙；所述密封放电间隙内嵌有点火装置和多相监测组件；所述点火装置在脉冲触发下使所述密封放电间隙击穿放电；所述多相监测组件用于监测所述密封放电间隙内部环境数据并将监测信号传输给所述控制装置；所述控制装置根据监测信号、击穿电压确定最优间隙间距以及环境参数，并根据最优间隙间距及环境参数对所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数进行调节使得所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数满足间隙击穿所需最优条件。本发明专利技术使得点火触发装置可以按照预设的时刻在微秒级误差内准确放电，降低环境对放电时刻分散性的影响。对放电时刻分散性的影响。对放电时刻分散性的影响。

【技术实现步骤摘要】
多相调控的多端联控冲击发生器及脉冲点火系统和方法


[0001]本专利技术涉及电力系统高压试验
，具体涉及一种多相调控的多端联控冲击发生器及脉冲点火系统和方法。

技术介绍

[0002]高压冲击发生器作为重要的电力设备，主要用以检验电气设备耐受冲击稳定的能力，广泛应用于各类高压设备进行冲击试验，也可以用于其它研究性试验。其广泛运用于电力、核物理、加速器、激光等领域。
[0003]冲击发生器的放电过程依赖于点火装置击穿空气间隙来完成，而空气间隙能否成功击穿取决于触发点火时空气间隙周围环境的气压、温湿度等因素是否匹配。
[0004]传统机械调距触发间隙难以有效控制触发时间，简单的电触发以及激光触发等方式虽然极大提高了触发准确性，但目前冲击发生器点火装置主要依据实验室环境进行设计，在实验室中，环境因素相对稳定，对冲击发生器的正常工作影响较小。但是在室外复杂气候以及高海拔地区，冲击发生器受环境影响较大，触发时刻的分散性较大，准确触发成功率较低。
[0005]同时，目前的高压试验中存在许多多冲击需求，需要多台冲击设备或者多套不同设备之间互相时序配合，对放电触发时刻以及不同设备间触发时间间隔要求高，一般需要放电时刻精度达到微秒级甚至更高。显然传统触发方式在复杂环境中的触发时刻分散性无法满足这一要求。

技术实现思路

[0006]因此，为了解决传统触发方式在复杂环境中存在触发时刻的分散性较大，无法满足多端联控的触发时刻和触发间隔高精度要求的问题。本专利技术提供了一种多相调控的多端联控冲击发生器及脉冲点火系统和方法。本专利技术能够在高海拔或其他复杂气候环境下，使得点火触发装置可以按照预设的时刻在微秒级误差内准确放电，降低环境对放电时刻分散性的影响。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种多相调控的多端联控脉冲点火系统，包括控制装置和n个密封放电间隙；n为大于等于2的整数；
[0009]所述密封放电间隙内嵌有点火装置和多相监测组件；
[0010]所述点火装置在脉冲触发下使所述密封放电间隙击穿放电；所述多相监测组件用于监测所述密封放电间隙内部环境数据并将监测信号传输给所述控制装置；
[0011]所述控制装置根据监测信号、击穿电压确定最优间隙间距以及环境参数，并根据最优间隙间距及环境参数对所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数进行调节使得所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数满足间隙击穿所需最优条件。
[0012]作为优选实施方式，本专利技术的环境参数包括放电间隙内气压、温度和湿度。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的系统还包括气动装置；
[0014]所述气动装置包括压缩干燥机和接地组件；
[0015]所述压缩干燥机通过导管与n个所述密封放电间隙连接，可实现n个所述密封放电间隙内气压和湿度的同步控制或独立控制；
[0016]所述接地组件通过导管与所述压缩干燥机连接，用于在电容放电后，使气动装置接地。
[0017]作为优选实施方式，本专利技术的压缩干燥机与所述密封放电间隙的连接导管采用密封结构进行密封；
[0018]所述压缩干燥机与所述接地组件的连接导管采用密封结构进行密封。
[0019]作为优选实施方式，本专利技术的系统还包括时序控制器；
[0020]所述时序控制器用于在电容电压达到击穿电压时，控制所述点火装置发出脉冲信号使所述放电间隙击穿放电。
[0021]作为优选实施方式，本专利技术的时序控制器用于控制n个所述密封放电间隙按照预设时序击穿放电。
[0022]作为优选实施方式，本专利技术的密封放电间隙采用双层密封结构对放电间隙进行密封。
[0023]第二方面，本专利技术提出了基于上述多相调控的多端联控点火系统的控制方法，包括：
[0024]通过内嵌在所述密封放电间隙内部的多相监测组件对所述放电间隙内部环境数据进行监测；
[0025]根据监测信号、击穿电压获取最优放电间隙间距和环境参数，并根据最优放电间隙间距和环境参数，对所述放电间隙内部环境参数和间隙间距进行调节，使得所述放电间隙内环境参数以及间隙间距满足间隙击穿所需最优条件。
[0026]作为优选实施方式，本专利技术的方法还包括：
[0027]当电容电压达到击穿电压时，通过时序控制器控制点火装置发送脉冲信号使放电间隙击穿放电。
[0028]第三方面，本专利技术提出了一种多相调控的多端联控冲击发生器，采用上述脉冲点火系统控制n个所述放电间隙按预设时序击穿放电。
[0029]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0030]传统机械调节放电间隙间距实现控制放电电压及放电时刻的技术，由于对应尺寸下的机械齿轮控制间距误差较大，放电时刻随机性较大，对多间隙的高精度联动控制实现困难。本专利技术通过密封放电间隙，采用机械调控、气压调控、湿度调控结合的多维度调控方法，并结合环境参数、电容电压和间隙间距等多相监测及电触发方式，极大提高了触发放电时刻的控制精度，提高了多台设备联动的可靠性。
[0031]本专利技术采用密封放电间隙设计，内部具有独立调控装置，能够在高海拔、大风沙等气候复杂多变区域完成冲击电流发生器正常的点火击穿操作，极大降低环境对放电时刻控制精度的影响，为高海拔地区冲击放电特性的研究工作提供了技术支撑，防止由于高海拔地区气候多变造成击穿异常的现场，保证了实验结果的准确性和可靠性。
[0032]本专利技术具备较高的控制精度，其气压控制精度为0.1kPa；系统控制延时率低，可达
0.1微秒级别，能够保证多个压力间隙同步或按预设时序放电。
[0033]本专利技术成本低，工程实践性强，且受到环境因素的影响较小，可应用于多种气候环境下冲击放电实验。
附图说明
[0034]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0035]图1为本专利技术实施例的系统原理框图。
[0036]图2为本专利技术实施例的密封放电间隙结构示意图。
[0037]附图中标记及对应的零部件名称：
[0038]1‑
外密封结构，2
‑
内密封结构，3
‑
放电间隙，4
‑
导管，5
‑
多相监测组件。
具体实施方式
[0039]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0040]在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多相调控的多端联控脉冲点火系统，其特征在于，包括控制装置和n个密封放电间隙；n为大于等于2的整数；所述密封放电间隙内嵌有点火装置和多相监测组件；所述点火装置在脉冲触发下使所述密封放电间隙击穿放电；所述多相监测组件用于监测所述密封放电间隙内部环境数据并将监测信号传输给所述控制装置；所述控制装置根据监测信号、击穿电压确定最优间隙间距以及环境参数，并根据最优间隙间距及环境参数对所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数进行调节使得所述密封放电间隙的间隙间距以及环境参数满足间隙击穿所需最优条件。2.根据权利要求1所述的一种多相调控的多端联控脉冲点火系统，其特征在于，所述环境参数包括放电间隙内气压、温度和湿度。3.根据权利要求1所述的一种多相调控的多端联控脉冲点火系统，其特征在于，还包括气动装置；所述气动装置包括压缩干燥机和接地组件；所述压缩干燥机通过导管与n个所述密封放电间隙连接，用于实现n个所述密封放电间隙内气压和湿度的同步控制或独立控制；所述接地组件通过导管与所述压缩干燥机连接，用于在电容放电后，使气动装置接地。4.根据权利要求3所述的一种多相调控的多端联控脉冲点火系统，其特征在于，所述压缩干燥机与所述密封放电间隙的连接导管采用密封结构进行密封；所述压缩干燥机与所述接地组件的连接导管采用密封结构进行密封。5.根据权利要求1所述的一种多相调控的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪康康，罗东辉，李嘉伦，司马文霞，袁涛，曹永兴，谢施君，周慧莹，张榆，张晨萌，穆舟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：