[发明专利]一种旋转电极气体火花间隙开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转电极气体火花间隙开关，属于脉冲开关装置领域。

背景技术

在高功率脉冲技术中，气体火花间隙开关具有重要的地位。传统的火花间隙开关分为两电极开关、三电极开关两种。重复频率特性是气体火花间隙开关的重要参数，重复频率运行特性与多种参数有关，主要与气体的电离恢复时间有关。为提高开关的重复运行频率，常采用气动循环的方式进行，但这种结构的开关体积很庞大，适用于大型仪器设备。针对未来小型化脉冲功率技术的发展需求，研究小型化的大电流、重复频率开关成为一种趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种旋转电极气体火花间隙开关，使得开关体积减小，实现高重复频率运行。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种旋转电极气体火花间隙开关，包括上电极、下电极、上绝缘盖板、下绝缘盖板、绝缘筒体、旋转轴和中间电极。

绝缘筒体开有侧孔，绝缘筒体内壁及外壁上有环形槽。绝缘筒体的上端设置有环形上电极并密封固定，在上电极的环形面中部有环形凸台，T形上绝缘盖板内嵌于环形凸台内并与上电极密封固定。

上绝缘盖板中心有通孔，旋转轴穿过上绝缘盖板的通孔，旋转轴与动力装置连接。

旋转轴与上绝缘盖板之间动密封配合。上绝缘板上端及下端有多个同心环槽；

上电极与下电极、上绝缘盖板与下绝缘盖板对称设置。

绝缘筒体、上电极、下电极、上绝缘盖板、下绝缘盖板之间形成空腔，空腔中的旋转轴上设置有左右对称且与旋转轴垂直的翼板，翼板末端固定有中间电极，左、右中间电极分别在翼板上下设置。

进一步的，绝缘筒体与上、下电极之间通过螺钉固定。

进一步的，上绝缘盖板与上电极之间，下绝缘盖板与下电极之间通过螺钉固定。

进一步的，旋转轴与上绝缘盖板之间通过T形密封圈动密封配合，T形密封圈通过螺钉及密封压块与上绝缘盖板固定；同上，下绝缘盖板与旋转轴之间同样配合。

本发明一种旋转电极气体火花间隙开关的旋转轴与上、下绝缘盖板采用动密封结构，能够实现五个大气压的密封。中间电极可以旋转，中间电极在旋转过程中会带动开关腔体内的气体流动，引起多点击穿。同时由于中间电极不断旋转，在加载一定电压的条件下，开关的气体火花导通点不同，有利于不同点电离气体的恢复，从而能够实现气体火花间隙开关的高重复频率运行。上下绝缘盖板与上下电极通过螺钉固定在绝缘筒体上，上下绝缘板及绝缘筒体上有环形槽，减小了开关沿面闪络的概率；结构简单紧凑，体积小、加工安装容易，能够实现小型化大电流气体火花间隙开关的重复频率运行。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种旋转电极气体火花间隙开关的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种旋转电极气体火花间隙开关，包括上电极、下电极、上绝缘盖板、下绝缘盖板、绝缘筒体、旋转轴和中间电极。

绝缘筒体开有侧孔，绝缘筒体的上端设置有环形上电极并通过螺钉与密封圈密封固定，在上电极的环形面中部有环形凸台，T形上绝缘盖板内嵌于环形凸台内并与上电极通过螺钉及密封圈密封固定。

上绝缘盖板中心有通孔，旋转轴穿过上绝缘盖板的通孔，旋转轴与上绝缘盖板之间通过T形密封圈动密封配合，T形密封圈通过螺钉及密封压块与上绝缘盖板固定。下绝缘盖板与旋转轴之间同样配合。

上电极与下电极、上绝缘盖板与下绝缘盖板对称设置。

绝缘筒体、上电极、下电极、上绝缘盖板、下绝缘盖板之间形成空腔，腔体内部的气体通过绝缘筒体的侧面气孔进出。空腔中的旋转轴上设置有左右对称且与旋转轴垂直的翼板，翼板末端固定有中间电极，左、右中间电极分别在翼板上下设置。

工作时，上、下电极加载额定电压，在气动马达的作用下，旋转轴以一定转速转动，带动中间电极旋转，旋转轴同时是一个触发电极，当在旋转轴上加载一定脉冲触发电压时，中间电极对上、下电极导通，导通区域内气体电离。在下一个触发脉冲到来时，由于中间电极的转动，开关导通位置与前一个导通位置不同，有利于前一个电离通道的恢复。上、下绝缘盖板和绝缘筒体上的环形槽，有利于增加沿面距离，减小开关沿面击穿概率。