一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極制造技術

本實用新型專利技術公開了一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極、觸發極、勻場區、絕緣膜和放電區,所述的電極包括陰極和陽極，所述的觸發極設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區和放電區，所述的勻場區位于電極表面中部，電極表面的勻場區兩端為放電區，所述的勻場區表面設有絕緣膜。減小初始電子可能產生進入電極區域的面積，降低了初始電子產生概率，從而大大降低氣體火花隙開關在直流高電壓下的自放電概率的覆膜的高壓氣體火花隙開關電極。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種覆膜的電極領域，具體地，涉及一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極。
技術介紹
在脈沖功率裝置中，各類氣體火花隙開關(以下簡稱開關)是一種常用的脈沖調制器件。其原理是利用在開關電極之間氣體的絕緣性能，截止住加在其上的直流高壓或者脈沖高壓，在適當的時候引入觸發電壓信號或者增加電壓使其超過氣體的耐壓強度，致使開關導通，從而形成所需的高功率脈沖波形。但是氣體火花隙開關存在一定概率自動或提前導通，被稱為自擊穿或者自放電，這是因為電極表面的電子在電場作用下有一定幾率脫離電極材料進入絕緣氣體所在空間，被稱為初始電子。覺有一定能量得初始電子與氣體分子碰撞時會導致氣體分子電離，形成二次電子，二次電子繼續與氣體分子碰撞進而形成雪崩效應，導致開關電極之間形成電流通道。電流足夠大的時候，開關就會導通。由于初始電子與氣體分子的碰撞電尚為具有一定分布的概率事件，初始電子越多，概率越大，反之則越小，因此為了防止開關的自擊穿，要盡量減小初始電子的數量。在其他條件一直的情況下，初始電子的數量與電極表面的電場強度和電極的面積成正比，而減小電極的面積容易導致電極表面局部電場集中，強度提高，因此通常使用較大面積的電極來保證電場均勻性，但大面積的電極也容易造成初始電子增多。為解決這一問題，本專利技術設計了一種覆膜的氣體火花隙開關電極。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種減小初始電子可能產生進入電極區域的面積，降低了初始電子產生概率，從而大大降低氣體火花隙開關在直流高電壓下的自放電概率的覆膜的高壓氣體火花隙開關電極。本技術解決上述問題所采用的技術方案是:一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極、觸發極、勻場區、絕緣膜和放電區，所述的電極包括陰極和陽極，所述的觸發極設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區和放電區，所述的勻場區位于電極表面中部，電極表面的勻場區兩端為放電區，所述的勻場區表面設有絕緣膜。進一步的，所述的勻場區表面覆蓋有絕緣膜。進一步的，所述的勻場區表面鍍有絕緣膜。進一步的，所述的絕緣膜材質為氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、聚酰亞胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯。進一步的，所述絕緣膜的厚度大于初始電子在此絕緣膜內的射程。確保初始電子不由此進入絕緣氣體中。放電區5表面裸露，為氣體放電所形成的電流提供通道。勻場區所覆膜厚度根據開關電極上電壓變化。為了保證每一次開關放電都在放電區進行，對開關的觸發極進行特別設計，使得觸發電壓信號達到觸發極時，所導致的電場畸變集中在放電區。綜上，本技術的有益效果是:用于高壓大電流的氣體火花隙開關，通過電極電場的形狀設計將電極表面分為放電區和勻場區，并在電極勻場區表面覆蓋一層絕緣材料膜，減小初始電子可能產生進入電極區域的面積，降低了初始電子產生概率，從而大大降低氣體火花隙開關在直流高電壓下的自放電概率。【附圖說明】圖1為本技術一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極的結構示意圖。其中:1-電極，2-觸發極，3-勻場區，4-絕緣膜，5-放電區。【具體實施方式】下面結合實施例，對本技術作進一步的詳細說明，但本技術的實施方式不限于此。實施例1如圖1所示的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極1、觸發極2、勻場區3、絕緣膜4和放電區5，電極I包括陰極和陽極，所述的觸發極2設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區3和放電區5，所述的勻場區3位于電極I表面中部，電極I表面的勻場區3兩端為放電區5，所述的勻場區3表面覆蓋有絕緣膜4。絕緣膜4材質為氧化硅。所述絕緣膜4的厚度大于初始電子在此絕緣膜4內的射程。本技術對所設計的氣體火花隙開關電極I為金屬材料，通常采用各類銅合金或不銹鋼材料等，其表面進行了功能分區:勻場區3面積較大，表面平整，保證電場均勻，電場強度不集中；放電區5位于勻場區3的邊緣，面積較小，通常為電極表面的過渡區，保證放電區的表面電場強度在開關未導通前小于勻場區。勻場區3表面覆蓋絕緣材料薄膜4，其厚度大于初始電子在此絕緣材料中的射程，確保初始電子不由此進入絕緣氣體中。放電區5表面裸露，為氣體放電所形成的電流提供通道。勻場區3所覆膜厚度根據開關電極上電壓變化。為了保證每一次開關放電都在放電區進行，對開關的觸發極2進行特別設計，使得觸發電壓信號達到觸發極2時，所導致的電場畸變集中在放電區5。實施例2如圖1所示的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極1、觸發極2、勻場區3、絕緣膜4和放電區5，電極I包括陰極和陽極，所述的觸發極2設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區3和放電區5，所述的勻場區3位于電極I表面中部，電極I表面的勻場區3兩端為放電區5，勻場區3表面鍍有絕緣膜4。絕緣膜4材質為聚四氟乙烯。所述絕緣膜4的厚度大于初始電子在此絕緣膜4內的射程。如上所述，可較好的實現本技術。以上所述，僅是本技術的較佳實施例而已，并非對本技術作任何形式上的限制，依據本技術的技術實質，在本技術的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本技術技術方案的保護范圍之內。【主權項】1.一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極(I)、觸發極(2)、勻場區(3)、絕緣膜(4)和放電區(5)，其特征在于:所述的電極(I)包括陰極和陽極，所述的觸發極(2)設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區(3)和放電區(5)，所述的勻場區(3)位于電極(I)表面中部，電極(I)表面的勻場區(3)兩端為放電區(5)，所述的勻場區(3)表面設有絕緣膜(4)。2.根據權利要求1所述的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，其特征在于:所述的勻場區(3)表面覆蓋有絕緣膜(4)。3.根據權利要求1所述的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，其特征在于:所述的勻場區(3 )表面鍍有絕緣膜(4 )。4.根據權利要求1-3任意項所述的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，其特征在于:所述的絕緣膜(4)材質為氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、聚酰亞胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯。5.根據權利要求1-3任意項所述的一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，其特征在于:所述絕緣膜(4)的厚度大于初始電子在此絕緣膜(4)內的射程。【專利摘要】本技術公開了一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極、觸發極、勻場區、絕緣膜和放電區,所述的電極包括陰極和陽極，所述的觸發極設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區和放電區，所述的勻場區位于電極表面中部，電極表面的勻場區兩端為放電區，所述的勻場區表面設有絕緣膜。減小初始電子可能產生進入電極區域的面積，降低了初始電子產生概率，從而大大降低氣體火花隙開關在直流高電壓下的自放電概率的覆膜的高壓氣體火花隙開關電極。【IPC分類】H01T1/22【公開號】CN本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種覆膜的高壓氣體火花隙開關電極，包括電極（1）、觸發極(2)、勻場區（3）、絕緣膜（4）和放電區（5）,其特征在于：所述的電極（1）包括陰極和陽極，所述的觸發極(2)設置在陰極和陽極之間的兩端，所述的陰極和陽極對應平行設置，其兩級之間填充有絕緣氣體，所述的陰極和陽極表面分為勻場區（3）和放電區（5），所述的勻場區（3）位于電極（1）表面中部，電極（1）表面的勻場區（3）兩端為放電區（5），所述的勻場區（3）表面設有絕緣膜（4）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李遠，李勁，陳德彪，陳茂，劉邦亮，何輝，周智，程小龍，劉小平，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院流體物理研究所，
類型：新型
國別省市：四川;51