[实用新型]一种介质阻挡放电型臭氧发生器的臭氧放电管电极击穿保护装置及应用其的臭氧发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种臭氧放电管击穿保护装置，特别是一种介质阻挡放电型臭氧发生器的臭氧放电管电极击穿保护装置及应用其的臭氧发生器，属于臭氧发生器领域。

背景技术

介质阻挡放电型臭氧发生器是工业大用量臭氧的主要产生途径，通常包括介质阻挡放电型臭氧发生器包含变频器、升压器、控制中心和臭氧发生器腔体及其放电管。其基本原理是，如图1所示，在两同轴圆筒电极间或两平行平板高压电极15和低压电极17间插入玻璃、陶瓷等介质16，两电极与介质间留有微小间隙，间隙中通过氧气或富含氧气的空气，当两电极间施加数千赫兹数千伏的交变电压时，氧分子被电离出氧原子进而形成臭氧。玻璃、陶瓷等介质在介质阻挡放电中所起的作用是限制放电强度进入到电弧状态。

如图2所示，一般地，介质阻挡放电型臭氧发生器包含变频器7、升压器8、控制中心9和臭氧发生器腔体10及其放电管101；所述变频器7的电压输入端与电网连接，变频器7的输出电压接出端口一71、输出电压接出端口二72分别与升压器8内变压器的原边接入端口一81和升压器8内变压器的原边接入端口二82连接，每根放电管的高压电极串入一根熔断器14再连接到升压器8内谐振高压接出端口83，每根放电管的低压电极并联连接后再连接到升压器8内的低压接出端口84，控制中心具有变频器启动信号干接点常开点93和控制中心变频器启动信号干接点公共点94，所述控制中心变频器启动信号干接点常开点93与变频器启动信号第一接入端口73连接，控制中心变频器启动信号干接点公共点94与变频器启动信号第二接入端口74连接。

施加在两电极间的数千赫兹数千伏的交变电压是由变频器将工频电压转化为数千赫兹的交变电压，再经升压器转化为数千赫兹数千伏的交变电压。升压器一般由变压器副边串联谐振电感构成。变频器的电源输入端与交流电网连接，变频器的电源输出端与升压器的电压输入端连接，升压器的电压输出端连接到多根并联放电管的高低压电极。

介质阻挡放电型臭氧发生器中，当介质本身存在缺陷、设备运输途中振动导致介质裂纹或者气源品质差导致污垢堵塞气隙等情况发生时，介质均可能破裂而丧失限制放电强度的能力，介质阻挡放电瞬间演变成为电弧。正常的介质阻挡放电状态下，高低压电极间会产生数千伏交流高压；而介质破裂进入电弧状态下，高低压电极间一般仅剩数十到数百伏电压，在介质破裂点产生一个维持电弧的较高电流。若无切断电弧的保护措施，在数秒内破裂介质的两侧放电电极将被击穿，引起水冷型发生器腔体的漏水，或非水冷型发生器腔体的起火燃烧。

非水冷型发生器腔体的起火燃烧属于安全事故，必须避免。而水冷型发生器腔体漏水后，将严重污染整个放电气隙，给后续维护带来极大麻烦，因此也应尽量避免。除了主动降低上述可能导致介质破裂因素的发生概率之外，还必须对无法彻底消除的介质破裂可能性进行快速保护动作，防止放电管电极被击穿。

现有技术中，放电管电极击穿保护措施包括熔断器保护方式、放电管放电电压结合变频器启停状态保护方式等。

其中熔断器保护方式出现最早，并被广泛应用，其原理如图2所示，介质阻挡放电型臭氧发生器包含变频器7、升压器8、控制中心9和臭氧发生器腔体10及其放电管101；所述控制中心具有变频器启动信号干接点常开点93和控制中心变频器启动信号干接点公共点94，所述控制中心变频器启动信号干接点常开点93与变频器启动信号第一接入端口73连接，控制中心变频器启动信号干接点公共点94与变频器启动信号第二接入端口74连接；所述变频器7的电压输入端与电网连接，变频器7的输出电压接出端口一71、输出电压接出端口二72分别与升压器8内变压器的原边接入端口一81和升压器8内变压器的原边接入端口二82连接，每根放电管的高压电极串入一根熔断器14再连接到升压器8内谐振高压接出端口83，每根放电管的低压电极并联连接后再连接到升压器8内的低压接出端口84。

在放电管介质破裂情况下，流过该放电管介质所在的放电管的对应熔断器14的电流增大，熔断器14熔断进而切断供给该根放电管的高压电，达到电极击穿保护功能。其优势在于原理简单，可对每根放电管电极进行独立保护；劣势在于大量熔断器安装复杂，需要选用耐臭氧且额定电压数千伏的特种昂贵熔断器，成本高，熔断器特性或电流参数选型不当时容易出现误动作或不动作。