本實用新型涉及開關技術領域，特別涉及一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關。

背景技術：

新興的電力電子開關由于其開斷速度快，導通壓降小，無開關噪聲等優(yōu)點，受到越來越廣泛的應用，但是由于受到開斷電壓和導通電流的限制，無法應用于高電壓、大電流領域，因而在高電壓、大電流領域依然采用傳統(tǒng)的球隙作為整個試驗回路的主電氣開關?？紤]到氣體放電的恢復特性對球隙開斷能力的影響，現(xiàn)有的絕大多數(shù)球隙開關做成了方便氣體流動的開放式結(jié)構。這種球隙開關結(jié)構存在以下幾個問題：一是垂直于放電球間隙的側(cè)向空氣流動在球隙開關將要擊穿的過程中會增大球隙開關的放電分散性，在球隙開關導通的過程中也可能會改變電弧的形狀，甚至導致異常放電，從而增加放電可控的難度；二是為了防止球隙電極與周圍的物體相互作用，開放式球隙開關用于產(chǎn)品中時需要與周圍元器件保持較大的安全距離，從而影響到產(chǎn)品總體積的大小，降低了產(chǎn)品的便攜性，即可移動性；三是球隙開關放電過程難以同時被多人觀察。此外，由于球隙開關實現(xiàn)對不同電壓的導通與關斷時，需要調(diào)節(jié)球間隙的距離，而目前較多采用的是固定上球，利用傳動機構帶動下球移動，從而實現(xiàn)間隙距離可調(diào)，常用的傳動機構主要有氣動調(diào)節(jié)和電動調(diào)節(jié)兩種類型。氣動調(diào)節(jié)方式動球的移動速度不均勻，在動球由靜止—啟動—勻速移動的過程中，動球的速度有突變，這將導致這種調(diào)節(jié)方式中球隙移動的精度不夠，在開斷較低電壓時會影響放電的可控性和放電電弧的穩(wěn)定性；而電動調(diào)節(jié)方式中，可動球的運動不平穩(wěn)，動球的擺動也會影響放電的可控性和放電電弧的穩(wěn)定性。因此，研制一套新型的球隙開關是十分必要的。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中放電可控球隙開關放電可控性差，放電過程難以同時被多人觀察，動球的速度有突變，或者，可動球的運動不平穩(wěn)，影響放電的可控性和放電電弧的穩(wěn)定性的問題，本實用新型實施例提供了一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關。所述技術方案如下：

本實用新型實施例提供了一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關，包括元件安裝箱、安裝在所述元件安裝箱上的下安裝板、與所述下安裝板相對設置的上安裝板，設置在所述下安裝板與所述上安裝板之間的透明絕緣筒，安裝在所述下安裝板上的風機裝置，以及設置在所述元件安裝箱中的傳動機構，所述下安裝板上開設有與所述風機裝置相應的通風孔，

所述球隙開關還包括設置在所述下安裝板上的第一電極以及設置在所述上安裝板上的第二電極，所述第一電極和所述第二電極均收容在所述透明絕緣筒內(nèi)，且所述第一電極和所述第二電極之間的間隙可調(diào)，所述第一電極與所述第二電極相對設置的面均是球面，所述第一電極與所述傳動機構連接，

所述傳動機構包括依次固定連接的支撐件、雙軸承裝置和固定板，所述支撐件具有第一通孔，所述雙軸承裝置具有第二通孔，所述固定板具有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔相互連通且同軸設置；

所述傳動機構還包括可活動地連接在所述支撐件上的移動組件，以及依次穿設于所述第三通孔和所述第二通孔并插入所述第一通孔中的旋轉(zhuǎn)件，所述旋轉(zhuǎn)件插入所述第一通孔中的一端可旋轉(zhuǎn)地連接在所述移動組件上，所述旋轉(zhuǎn)件的另一端固定連接有動力機構，所述動力機構帶動所述旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)帶動所述移動組件沿所述支撐件做軸向移動；

所述雙軸承裝置包括具有所述第二通孔的軸承室，以及固定安裝在所述第二通孔兩端且用于減少所述旋轉(zhuǎn)件擺動幅度的第一軸承和第二軸承；

所述球隙開關還包括用于透過所述透明絕緣筒拍攝所述第一電極和所述第二電極的對接空間的拍攝單元和與所述拍攝單元電連接的無線通信單元。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述透明絕緣筒為透明的有機玻璃筒，所述第一電極和所述第二電極均為半球形電極，所述第一電極的中心設置有第三電極。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述元件安裝箱內(nèi)容納有用于觸發(fā)所述第三電極放電的觸發(fā)裝置，所述觸發(fā)裝置為脈沖變 壓器。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述透明絕緣筒可拆卸地安裝在所述下安裝板和所述上安裝板之間，所述下安裝板上開設有第一放置槽，所述上安裝板上開設有第二放置槽，所述透明絕緣筒的兩端分別放置在所述第一放置槽和所述第二放置槽里。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述移動組件包括套設在所述支撐件上且中心具有第四通孔的可動安裝盤，以及固定連接在所述可動安裝盤遠離所述軸承室的端面上的動軸，所述動軸固定連接的一端開設有與所述第四通孔同軸的開孔，所述旋轉(zhuǎn)件與所述可動安裝盤螺紋連接后插入所述開孔，

所述下安裝板上開設有通孔，所述動軸穿過所述通孔與所述第一電極固定連接。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述支撐件的一端固定連接在所述軸承室上，所述支撐件的另一端固定連接有定位盤，所述定位盤開設有用于穿設所述動軸的第五通孔，且所述動軸與所述定位盤之間設置有動軸軸套，所述動軸軸套沿著遠離所述旋轉(zhuǎn)件的方向延伸。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述動力機構包括設置在所述固定板一個端面上的電機，以及通過所述電機驅(qū)動且設置在所述固定板另一端面上的電機齒輪，所述動力機構還包括與所述旋轉(zhuǎn)件固定連接的螺桿齒輪，以及設置在所述電機齒輪與所述螺桿齒輪之間的傳動齒輪。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述支撐件上設置有用于限制所述可動安裝盤的移動位置的限位開關；

所述可動安裝盤上設置有用來檢測所述可動安裝盤的移動位置的位移傳感器。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述拍攝單元包括攝像頭、固定在所述上安裝板上的安裝座以及連接在所述安裝座與所述攝像頭之間的可彎轉(zhuǎn)長臂，

所述無線通信單元為藍牙通信模塊或WIFI無線數(shù)據(jù)通信模塊。

在本實用新型所述的可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關中，所述上安裝板上安裝有與所述第二電極相對且用于供高壓接線的均壓裝置，所述元件安裝 箱遠離所述下安裝板的一端安裝有腳輪。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過使用透明的有機玻璃筒對球隙開關的主放電間隙形成半封閉式結(jié)構，消除了主放電間隙垂直方向?qū)Ψ烹娝斐傻牟涣加绊?，且不影響對放電過程的觀測；有機玻璃筒同時作為第二電極的絕緣支撐可以在一定程度上減小開關的體積；由于上安裝板為開放式結(jié)構，下安裝板上的四個風扇可以形成較強的平行于主放電間隙方向的空氣流動，從而保證主間隙內(nèi)空氣良好的恢復特性；安裝有腳輪的球隙開關具有了更大的便攜性；通過在電機齒輪與螺桿齒輪之間加裝尼龍材質(zhì)的傳動齒輪以減小齒輪間的咬合力；通過將傳統(tǒng)螺桿的單軸承結(jié)構改成雙軸承結(jié)構，且兩軸承間具有一定的距離，這樣就將螺桿由原來的單點固定式改成了兩點固定式，可以大大的減小螺桿的擺動幅度；通過用支撐件連接固定板和定位盤，在定位盤上安裝了一個較高的動軸軸套，定位盤固定于球隙開關的下安裝板上，軸承室與電機固定在同一個固定板上后固定于球隙開關的安裝底板上，這樣動軸就可以最大限度的過濾掉螺桿所引起的擺動，此外，由于設置了拍攝單元透過透明絕緣筒對球隙開關的主放電間隙周圍空間進行了拍攝及并通過無線通信單元進行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，可以在第一電極與第二電極產(chǎn)生電弧放電時進行視頻拍攝和記錄，同時供多人安全遠程觀察。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關的結(jié)構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的一種傳動機構的結(jié)構示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的一種傳動機構的左視圖；

圖4是本實用新型實施例提供的一種下安裝板的俯視圖；

圖5是本實用新型實施例提供的一種下安裝板的主視圖；

圖6是本實用新型實施例提供的一種上安裝板的俯視圖；

圖7是本實用新型實施例提供的一種上安裝板的主視圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

實施例

本實用新型實施例提供了一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關，參見圖1，該球隙開關可以包括：元件安裝箱1、下安裝板2、上安裝板3、透明絕緣筒4、第一電極5、第二電極6、風機裝置7。其中，下安裝板2安裝在元件安裝箱1上，上安裝板3與下安裝板2相對設置，透明絕緣筒4設置在上安裝板3與下安裝板2之間。該透明絕緣筒4用于隔絕外界對第一電極5和第二電極6之間放電電弧的影響，參見圖4，下安裝板2上開設有與風機裝置7相應的通風孔21。

第一電極5設置在下安裝板2上，第二電極6設置在上安裝板3上，第一電極5和第二電極6均收容在透明絕緣筒4內(nèi)并且相對設置。第一電極5和第二電極6相對設置的面為球面，為此，第一電極5和第二電極6可以是半球形電極也可以是球形電極，或者是球面與其它曲面或平面組成的電極。

參見圖2，該球隙開關還可以包括：與第一電機5連接的傳動機構8，該傳動機構8可以包括固定板802、支撐件808和雙軸承裝置(附圖未標示)，其中，雙軸承裝置固定安裝在固定板802上，支撐件808固定安裝在雙軸承裝置上。支撐件808具有第一通孔(附圖未標示)，雙軸承裝置具有第二通孔，固定板802具有第三通孔(附圖未標示)，該第一通孔、第二通孔和第三通孔同軸設置且相互連通，第一通孔、第二通孔和第三通孔的中心線處于同一直線上。在本實用新型中，該固定板802呈圓盤狀且為鋁板，該支撐件808可以是四根不銹鋼支撐桿，該雙軸承裝置不同于傳統(tǒng)的單軸承結(jié)構，該雙軸承裝置可以將原來的單點固定式改為兩點固定式。

傳動機構8還包括可活動地連接在支撐件808上的移動組件(附圖未標示)，以及依次穿設于固定板802的第三通孔和雙軸承裝置的第二通孔并插入支撐件808的第一通孔的旋轉(zhuǎn)件807，該旋轉(zhuǎn)件807插入支撐件808的第一通孔中的一端可旋轉(zhuǎn)地連接在移動組件上，該旋轉(zhuǎn)件807的另一端固定連接有動力機構， 該動力機構帶動旋轉(zhuǎn)件807旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)件807旋轉(zhuǎn)帶動移動組件沿支撐件808做軸向移動。其中，移動組件可以在支撐件808的導向作用下上下移動，并且在支撐件808的作用下使移動組件不能旋轉(zhuǎn)。在本實用新型中，該旋轉(zhuǎn)件807為不銹鋼螺桿。

雙軸承裝置包括與固定板802同軸且中心具有第二通孔的軸承室804，以及固定安裝在第二通孔兩端的第一軸承803和第二軸承805。其中，第一軸承803和第二軸承805分別通過軸承蓋806固定安裝在通孔的兩端，即可以用螺釘將軸承蓋806固定安裝在固定板802的兩端，從而將第一軸承803和第二軸承805固定。在本實用新型中，通過設置第一軸承803和第二軸承805，并使第一軸承803和第二軸承805之間具有一定距離，可以減少旋轉(zhuǎn)件807的擺動幅度，使得利用該傳動機構制成的球隙開關具有放電可控性好及放電電弧穩(wěn)定等優(yōu)點。

風機裝置7安裝在下安裝板2上，并在下安裝板2開設有與風機裝置相應的通風孔21，通風孔21正對風機裝置7設置。在本實施例中，風機裝置7即為風扇，可以理解的是，風機裝置7也可以是其它一些可產(chǎn)生氣流的裝置。具體地，如圖2所示，在下安裝板2上開設有多個用于安裝風機裝置7的風機安裝孔24，優(yōu)選地，在下安裝板2上安裝有4個風機裝置，相應地，在下安裝板2上開設有4個通風孔21，風機裝置7的氣流通過通風孔21進入透明絕緣筒4中。另外，在下安裝板2上還開設有多個用于將下安裝板2安裝在元件安裝箱1上的第一螺絲孔23，下安裝板2通過螺釘安裝在元件安裝箱1上。

參見圖1，該球隙開關還包括用于透過透明絕緣筒4拍攝第一電極5和第二電極6的對接空間(即第一電極5和第二電極6之間的空間)的拍攝單元11和與拍攝單元11電連接的無線通信單元12。在第一電極5和第二電極6之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象時，拍攝單元11可以記錄下放電視頻并通過無線通信單元12將該視頻傳輸出去，以供多人同時在線遠程安全觀看。

具體地，參見圖1，拍攝單元11可以包括攝像頭111、固定在上安裝板3上的安裝座112以及連接在安裝座112與攝像頭111之間的可彎轉(zhuǎn)長臂113，無線通信單元12可以為藍牙通信模塊或WIFI無線數(shù)據(jù)通信模塊。

在本實施例中，無線通信單元12可以制備成一個較小的芯片設置在攝像頭111上，也可以像圖1所示設置在安裝座112中，圖1中僅為示例，并不作為對無線通信單元12安裝位置的限制。

具體地，為了方便觀察透明絕緣筒4內(nèi)的放電狀況以及電弧的狀態(tài)，在本實施例中，透明絕緣筒4選用透明的透明絕緣筒4，具體地，選用透明的有機玻璃筒。在本實施例中，為了減小開關的總體體積，第一電極5和第二電極6均選擇半球形電極。第一電極5的中心設置有第三電極(附圖中未標示)，具體地，在第一電極5的中心處開設有開孔，第三電極安裝在開孔內(nèi)。在本實施例中，第三電極為觸發(fā)極。

進一步地，元件安裝箱1內(nèi)容納有用于觸發(fā)第三電極放電的觸發(fā)裝置，在本實施例中，觸發(fā)裝置優(yōu)選為脈沖變壓器，該脈沖變壓器與第一電極5中的觸發(fā)極相連接。

具體地，為了便于透明絕緣筒4內(nèi)表面的清理，在本實施例中，透明絕緣筒4可拆卸地安裝在下安裝板2和上安裝板3之間，具體地，如圖5和如圖7所示，在下安裝板2上開設有第一放置槽201，在上安裝板3上開設有第二放置槽301，透明絕緣筒4的兩端分別放置在第一放置槽201和第二放置槽301里。該透明絕緣筒4的橫截面可以是方形也可以是圓形，還可以是其它任何形狀，相應地，第一放置槽201和第二放置槽301的橫截面可以使方形也可以是圓形，還可以是其它任何形狀。在本實施例中，透明絕緣筒4優(yōu)選為圓筒，相應地，第一放置槽201和第二放置槽301的橫截面為圓形?？梢岳斫獾氖牵该鹘^緣筒4還可以通過螺紋安裝等可拆卸安裝方式安裝在下安裝板2和上安裝板3之間。

具體地，參見圖2，移動組件包括套設在支撐件808上且中心具有第四通孔的可動安裝盤810，具體地，可動安裝盤810上開設有用于穿設上述支撐件808即四根不銹鋼支撐桿的四個安裝孔，四根不銹鋼管可活動地套設在這四個安裝孔內(nèi)，使得可動安裝盤810可沿著支撐件808上下滑動。該移動組件還包括固定連接在可動安裝盤810遠離軸承室804的端面上的動軸814，該動軸814固定連接的一端開設有與第四通孔同軸的開孔，該旋轉(zhuǎn)件807與可動安裝盤810螺紋連接后插入開孔。具體地，動軸814的一端通過螺釘固定連接在可動安裝盤810上，該動軸814的另一端開設有螺紋，該螺紋用于安裝第一電極5。第四通孔內(nèi)設置有螺母809，該螺母809也通過螺釘固定在第四通孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)件807靠近動軸814的一端開設有與螺母809配合的外螺紋，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)件807與移動轉(zhuǎn)件的螺紋連接，即可活動連接。另外，參見圖4，下安裝板2上開設有通孔 22，動軸814穿過通孔22與第一電極5固定連接。

進一步地，支撐件808的一端固定連接在軸承室804上，即可通過螺釘固定連接在軸承室804上，支撐件808的另一端固定連接有定位盤812，同樣地，定位盤812可通過螺釘固定連接在支撐件808上，該定位盤812開設有用于穿設動軸814的第五通孔，且在動軸814與定位盤812之間設置有動軸軸套813，并且該動軸軸套813沿著遠離旋轉(zhuǎn)件807的方向延伸。在定位盤812上安裝一個較高的動軸軸承套813，可以使動軸814在很大程度上過濾掉旋轉(zhuǎn)件807所引起的擺動。

進一步地，參見圖3，動力機構8可以包括電機817、電機齒輪819、傳動齒輪818和螺桿齒輪801。其中，電機817設置在固定板802的一個端面上，且與軸承室804位于同一方向，電機齒輪819設置在固定板802的另一個端面上，且通過電機817驅(qū)動電機齒輪819轉(zhuǎn)動，螺桿齒輪801與旋轉(zhuǎn)件807固定連接，通過螺桿齒輪801的轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)件807的轉(zhuǎn)動。為了減少電機齒輪819與螺桿齒輪801的咬合力，在電機齒輪819與螺桿齒輪801之間設置傳動齒輪818。優(yōu)選地，該傳動齒輪818由尼龍材料制成。

進一步地，為了檢測可動安裝盤810的移動位置，在可動安裝盤810上設置有位移傳感器811。同樣地，為了限制可動安裝盤810的移動位置，在支撐件808上設置有限位開關816，該限位開關816可以防止動軸814過分地向上移動，以至于超過可移動的距離，從而破壞球隙開關。

具體地，參見圖1，在上安裝板3上安裝有與第二電極6相對且用于供高壓接線的均壓裝置9。具體地，如圖6所示，上安裝板3呈方向盤狀，在上安裝板3上開設有多個均壓裝置安裝孔32，均壓裝置9可通過螺釘安裝在均壓裝置安裝孔32上。另外，在上安裝板3的中心處還開設有用于固定第二電極6的第二螺絲孔31，多個均壓裝置安裝孔32圍繞第二螺絲孔31設置，具體地，在第二螺絲孔31內(nèi)開設有內(nèi)螺紋，相應地，在第二電極6上開設有與內(nèi)螺紋適配的外螺紋，內(nèi)螺紋與外螺紋配合實現(xiàn)第二電極6與上安裝板3的螺紋連接。

參見圖6，在呈方向盤狀的上安裝板3上還具有供空氣流通的流通孔33，該流通孔33與下安裝板2上的通風孔21相對設置，當安裝在下安裝板2上的四個風扇工作時，可以形成較強的平行于透明絕緣筒4的空氣流動，從而保證了主間隙內(nèi)空氣良好的恢復特性。

具體地，參見圖1，為了增加開關的可移動性，在元件安裝箱1遠離下安裝板2的一端安裝有腳輪10。在本實施例中，在元件安裝箱1的底部安裝有4個腳輪10，通過腳輪10使球隙開關具有了更大的便攜性。

實施本實用新型的一種可遠程觀察的放電穩(wěn)定調(diào)節(jié)球隙開關，具有以下有益效果：通過使用透明的有機玻璃筒對球隙開關的主放電間隙形成半封閉式結(jié)構，消除了主放電間隙垂直方向?qū)Ψ烹娝斐傻牟涣加绊?，且不影響對放電過程的觀測；有機玻璃筒同時作為第二電極的絕緣支撐可以在一定程度上減小開關的體積；由于上安裝板為開放式結(jié)構，下安裝板上的四個風扇可以形成較強的平行于主放電間隙方向的空氣流動，從而保證主間隙內(nèi)空氣良好的恢復特性；安裝有腳輪的球隙開關具有了更大的便攜性；通過在電機齒輪與螺桿齒輪之間加裝尼龍材質(zhì)的傳動齒輪以減小齒輪間的咬合力；通過將傳統(tǒng)螺桿的單軸承結(jié)構改成雙軸承結(jié)構，且兩軸承間具有一定的距離，這樣就將螺桿由原來的單點固定式改成了兩點固定式，可以大大的減小螺桿的擺動幅度；通過用支撐件連接固定板和定位盤，在定位盤上安裝了一個較高的動軸軸套，定位盤固定于球隙開關的下安裝板上，軸承室與電機固定在同一個固定板上后固定于球隙開關的安裝底板上，這樣動軸就可以最大限度的過濾掉螺桿所引起的擺動，此外，由于設置了拍攝單元透過透明絕緣筒對球隙開關的主放電間隙周圍空間進行了拍攝及并通過無線通信單元進行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，可以在第一電極與第二電極產(chǎn)生電弧放電時進行視頻拍攝和記錄，同時供多人安全遠程觀察。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。