专利摘要

本发明公开一中高压脉冲放电旋转开关及其使用方法，包括壳体、主轴、电机、无线通信设备、微型处理器；壳体的端盖设有接线柱，壳体端底设有若干个电极，电极上分别设有检测设备；主轴绕自身轴线可旋转地连接于壳体的端盖和所述电机的旋转轴，且位于壳体内部的轴段上同轴固定一根电导棒，在靠近电导棒处的主轴上设有导轨，导轨和接线柱通过连接设备进行连接；电机、无线通信设备及检测设备分别与微型处理器电连接。本发明实现了电路一端可以选择性的联通多个端口中的任一个，使得该开关功能完全、工作效率高、可频繁性操作，还利用无线通信设备和微型单片机实现远程控制开关，降低了人为操控造成干扰的可能性，具有较高的安全性。

权利要求

1.一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，包括壳体、主轴、电机、无线通信设备、微型处理器；所述壳体的端盖设有接线柱，所述壳体的端底设有若干个电极，所述电极上分别设有检测设备；所述主轴绕自身轴线可旋转地连接于所述壳体的端盖和所述电机的旋转轴，且位于所述壳体内部的轴段上同轴固定一根电导棒，在靠近所述电导棒处的主轴上设有导轨，所述导轨和所述接线柱通过连接设备进行连接；所述电机、所述无线通信设备及所述检测设备分别与所述微型处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述电导棒通过所述主轴内带有螺纹的孔洞进行固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述若干电极均匀的分布在所述电导棒旋转时形成圆面边缘处的端底，且所述电极与所述圆面边缘处存在一定间隙，所述间隙远小于高压击穿空气的极限距离。

4.根据权利要求1或3所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，若干个所述电极到所述主轴的距离分别相等，且大于高压击穿空气的极限距离。

5.根据权利要求4所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述电极通过所述壳体底端带螺纹的孔洞进行固定。

6.根据权利要求4所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，相邻所述电极之间的距离大于高压击穿空气的极限距离。

7.根据权利要求1所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述导轨为圆形环状结构，镶嵌于主轴的第一凹槽中，且所述导轨与位于所述主轴内部的电导棒时刻相联通。

8.根据权利要求1所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述壳体端盖设有用于支撑所述主轴旋转的轴承。

9.根据权利要求1所述的一种高压脉冲放电旋转开关，其特征是，所述壳体底端设有固定所述主轴的第二凹槽。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的高压脉冲放电旋转开关的使用方法，其特征是，

(a)为微型处理器和电机驱动提供电源，进行工作状态；

(b)所述微型处理器执行初始化操作，控制所述电机转动，当检测设备返回的电信号发生突变，结合该检测设备的唯一的地址即能确定电导棒已经旋转至该检测设备对应的电极的位置，经微型处理器计算后，控制电机将电导棒旋转至指定初始位置；

(c)所述微型处理器处于等待接受所述无线通信设备传递信息状态；

(d)所述无线通信设备收到工作信号后，将有效信号传递给所述微型处理器；

(e)所述微型处理器接受信号并处理后，根据接受信号的不同，执行相应程序控制所述电机进行相应预定义的转动。所述电机转动时通过联结器带动主轴一起转动，电导棒也随之做圆周摆动，在靠近所述电极时，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；

(f)所述微型处理器执行完程序后，根据所述检测设备传回的电信号突变次数与预先设定的值比较后，判定是否发生错误，如发生错误，则所述微型处理器通过所述无线通信设备发送执行错误信号并转跳至(b)，如无误，则转跳至(c)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压脉冲放电开关，特别涉及一种高压脉冲放电旋转开关及其使用方法。

背景技术

目前，高压开关制造行业工业总产值逐年增加，同比增长率均在10％以上，行业保持较快的发展速度，需求量逐年增加，然而随着产能过剩引起竞争加剧，原材料、人力成本的不断上升，我国高压开关行业如履薄冰，由此引发的价格下降、利润下滑让全行业走到一个十字路口。新形势下，智能电网与特高压的建设对开关的小型化、可靠性、自动化、智能化提出了新的要求，这就需要有更多更小型、更可靠、更自动化、更智能化的高压开关涌出市场。

然而，市场上的多数高压开关是主要针对额定电压为3～10kV的用于开断和关合导电回路的电器，主要采取人为操作把手的方式控制开关开断，导致人为干扰因素过大，极其影响自动化程度和精确控制程度，难以达到高速且精确的计算控制，且不适用于频繁操作。

还有一些特殊的场合，如在高压下，需要切换线路的情况，这样的高压开关就需要拆除原有的结构，重新接入新的线路，整个过程繁琐且浪费物力人力，在需要频繁切换线路的情况下则是完全无法胜任。

如中国专利(CN200810118084.3)公布了一种用于高压脉冲电源的多电极旋转火花隙开关，属于脉冲功率技术领域。该开关包括定子、转子、转子针电极、定子针电极、驱动电机。在定子和转子上分别安装2N层针电极，在定子上每层均匀安装M个定子针电极并用导线相连保持同一电位；在转子上每层安装一个转子针电极，相邻两层的两个转子针电极相差180°机械角度，并用导线直接相连保持同一电位，电机带动转子旋转到转子针电极和定子针电极相对时开关导通。该开关具有开断电压、开断功率和重复工作频率高，在一定程度上解决了上述问题，但是该高压开关只能满足多组一对一关系，即一端能且只能到另一端，遇到一对多关系时，无法很好的实现。

因此，如何提供一种额定电压达到10kV以上，又能满足一对多关系，即电路一端可以选择性的联通多个端口中的一个，且高自动化，缩小占用空间，可适用于频繁操作的高压开关，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高压脉冲放电旋转开关及其使用方法；该高压脉冲放电旋转开关的额定电压达到10kV以上，又能满足一对多关系，即电路一端可以选择性的联通多个端口中的一个，功能完全，方便，具有高安全性和高度自动化，可适用于频繁操作,且成本低，操作简单，占用空间少。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高压脉冲放电旋转开关，包括壳体、主轴、电机、无线通信设备、微型处理器；所述壳体的端盖设有接线柱，所述接线柱的尺寸可以根据具体的应用场所设置不同的值，所述壳体的端底设有若干个电极，所述电极上分别设有检测设备；所述主轴绕自身轴线可旋转地连接于所述壳体的端盖和所述电机的旋转轴，且位于所述壳体内部的轴段上同轴固定一根电导棒，所述电导棒的尺寸可以根据具体的应用场所设置不同的值，在靠近所述电导棒处的主轴上设有导轨，所述导轨和所述接线柱通过连接设备进行连接；所述电机、所述无线通信设备及所述检测设备分别与所述微型处理器电连接。

该发明通过所述电机带动主轴旋转，使得所述电导棒以所述主轴为中心做圆周运动，分别与端底固定的电极靠近，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；实现了电路一端可以选择性的联通多个端口中的任一个，使得该开关功能完全、工作效率高，由于电机直接控制，使得自动化程度高，安全指数高；利用无线通信设备和微型处理器实现远程控制，降低了人为操控造成干扰的可能性，大大提高精确控制程度、便捷性。

具体地，所述壳体可以设置为不同的形状结构，只要所述壳体的内腔中可以容纳主轴及电导棒部件实现自由转动即可，优选地设置为筒状结构；

具体地，所述微型处理器为单片机，用于控制电机、接收处理无线通信设备和检测设备传过来的信号；

具体地，所述无线通信设备为蓝牙设备、wifi、ZigBee等等，用于无线通信，即实现和上位机的通信，并将信息输送至微型处理器，从而实现远程无线控制。

具体地，所述检测设备为电流传感器、电压传感器或磁传感器；所述检测设备用绝缘材料包裹后，固定至所述电极上，同时也可以采用不同的方式进行固定，例如粘接、卡接等。用于检测电极状态，并将状态信号传递给微型处理器。

具体地，所述连接设备为硬质电刷，用于实现在旋转部件与静止部件之间的联通，即完成接线柱和导轨的联通；

具体地，所述接线柱通过端盖带有螺纹的孔洞进行固定，同时也可以通过不同的方式固定在端盖，例如粘接、卡接等，该开关通过所述接线柱与外部设备相连接。

进一步地，所述电导棒通过所述主轴内带有螺纹的孔洞进行固定连接。若出现松动还可以用绝缘胶再次固定,同时还可以使用不同的方式将电导棒固定在主轴内部，例如卡扣连接、粘接等。

进一步地，所述若干电极均匀的分布在所述电导棒旋转时形成圆面边缘处的端底，且所述电极与所述圆面边缘处存在一定间隙，所述间隙远小于高压击穿空气的极限距离。使得电导棒在靠近电极时，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花可以形成放电路径进行联通电路。

进一步地，若干个所述电极到所述主轴的距离分别相等，且大于高压击穿空气的极限距离。

进一步地，所述电极通过所述壳体端底的带螺纹的孔洞进行固定。若出现松动可以使用绝缘胶再次固定，同时还可以使用不同的方式将所述电极固定所述壳体的端底，例如粘接、卡扣连接等。

进一步地，所述相邻电极之间的距离大于电压击穿空气的极限距离。

进一步地，所述导轨为圆形环状结构，镶嵌于主轴的第一凹槽中，且所述导轨与位于所述主轴内部的电导棒时刻相联通。

进一步地，所述壳体端盖设有用于支撑所述主轴旋转的轴承。为了支撑主轴旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

进一步地，所述壳体端底设有固定所述主轴的第二凹槽。为了防止所述主轴在旋转的过程中发生偏离。

该高压脉冲放电旋转开关的工作原理为：接线柱与导轨之间通过连接设备连接，实现旋转部件与静止部件的时刻联通，导轨和电导棒处于同一线路，即接线柱、导轨和电导棒为同一线路，记为主线。多个电极可分别连接外围线路，分别记为线路A，线路B……；

当电机转动时通过联结器带动主轴一起转动，导棒也随之做圆周摆动，在导棒贴近所述电极A时，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路，这样就实现了主线和线路A的导通。继续转动后，主线与线路A断开，在导棒贴近所述电极B时，实现了主线和线路B的导通。以此类推，实现了线路简单切换，即电路一端可以选择性的联通多个端口中的任一个。

该高压脉冲放电旋转开关的工作步骤为：

(a)为微型处理器和电机驱动提供电源，进行工作状态；

(b)所述微型处理器执行初始化操作，控制所述电机转动，当检测设备返回的电信号发生突变，结合该检测设备的唯一的地址即能确定电导棒已经旋转至该检测设备对应的电极的位置，经微型处理器计算后，控制电机将电导棒旋转至指定初始位置；

(c)所述微型处理器处于等待接受所述无线通信设备传递信息状态；

(d)所述无线通信设备收到工作信号后，将有效信号传递给所述微型处理器；

(e)所述微型处理器接受信号并处理后，根据接受信号的不同，执行相应程序控制所述电机进行相应预定义的转动。所述电机转动时通过联结器带动主轴一起转动，电导棒也随之做圆周摆动，在靠近所述电极时，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；

(f)所述微型处理器执行完程序后，根据所述检测设备传回的电信号突变次数与预先设定的值比较后，判定是否发生错误，如发生错误，则所述微型处理器通过所述无线通信设备发送执行错误信号并转跳至(b)，如无误，则转跳至(c)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)通过电机带动主轴转动，使得所述电导棒以所述主轴为中心做圆周运动，分别与端底固定的电极靠近，依靠高电压通过电极击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；实现了电路一端可以选择性的联通多个端口中的任一个，使得该开关功能完全、工作效率高、可频繁性操作；(2)通过固定在电极上的检测装置可以实时检测开关的工作状态，若发生错误及时通过微型处理器反馈给上位机，增加了该开关使用过程的安全性；(3)高压脉冲放电旋转开关利用无线通信设备和微型处理器实现远程控制开关，降低了人为操控造成干扰的可能性，大大提高精确控制程度、便捷性和自动化程度。

附图说明

图1为本发明具体实施例中的高压脉冲放电旋转开关的纵向剖视图；

图2为为本发明具体实施例的工作步骤。

图中：1、电极，2、壳体，3、接线柱，4、蓝牙设备，5、微型单片机，6、电机，7、主轴，8、轴承，9、导轨，10、硬质电刷，11、电导棒，12、电流传感器，13、第一凹槽，14、第二凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1，一种高压脉冲放电旋转开关，包括壳体2、主轴7、电机6、蓝牙设备4、微型单片机5，所述壳体2为圆筒结构，满足主轴带动电导棒在圆筒的内腔中自由旋转，所述壳体2的端盖设有接线柱3，所述壳体2的端底设有电极1，所述电极1上分别设有电流传感器12；所述主轴7绕自身轴线可旋转地连接于所述壳体2的端盖和所述电机6的旋转轴，且位于所述壳体2内部的轴段上同轴固定一根电导棒11，在靠近所述电导棒11处的主轴7上设有导轨9，所述导轨9和所述接线柱3通过硬质电刷10进行连接；所述电机6、所述蓝牙设备4及所述电流传感器12分别与所述微型单片机6电连接。

所述接线柱3尺寸、电极1的个数、电极1间距离、电导棒11的尺寸可以根据应用场景的不同设置不同的值，在本实施例中，接线柱3的长度为1cm，电极1的个数为2,电极1间的距离为21cm，电导棒11的长度为10cm、直径为5mm；

所述电导棒11与所述主轴7可以通过多种方式实现连接，例如卡扣连接、粘接等，优选地，本实施例中，所述电导棒11通过所述主轴7内带有螺纹的孔洞进行固定连接。若出现松动还可以用绝缘胶再次固定。

所述接线柱3与所述壳体2的端盖可以通过多种方式实现连接，例如卡扣连接、粘接等，优选地，本实施例中，所述接线柱2通过壳体2端盖带有螺纹的孔洞进行固定，若出现松动还可以用绝缘胶再次固定。

所述电极1均匀的分布在所述电导棒11旋转时形成圆面边缘处的端底，且所述电极1与所述圆面边缘处存在一定间隙为5mm，所述间隙远小于高压击穿空气的极限距离。使得电导棒11在靠近电极1时，依靠高电压通过电极1击穿空气产生的电火花可以形成放电路径进行联通电路。

所述电极1到所述主轴7的距离分别相等，均为10.5cm，且大于高压击穿空气的极限距离。

所述电极1与所述壳体2的端底可以通过多种方式实现连接，例如卡扣连接、粘接等，优选地，本实施例中，所述电极1通过所述壳体2端底的带螺纹的孔洞进行固定。若出现松动可以使用绝缘胶再次固定。

所述相邻电极1之间的距离大于高压击穿空气的极限距离。

所述导轨9为圆形环状结构，镶嵌于主轴7的第一凹槽13中，且所述导轨9与位于所述主轴7内部的电导棒11时刻相联通。

进一步地，所述壳体2端盖设有用于支撑所述主轴7旋转的轴承8。为了支撑主轴7旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

进一步地，所述壳体2端底设有固定所述主轴7的第二凹槽14。为了防止所述主轴7在旋转的过程中发生偏离。

该旋转高压电火花开关的原理如下：

接线柱3与导轨9之间通过硬质电刷10连接，实现旋转部件与静止部件的时刻联通，导轨9又和导棒11处于同一线路，即接线柱3、导轨9和电导棒11为同一线路，记为主线。多个电极1可分别连接外围线路，分别记为线路A，线路B……；

当电机6转动时通过联结器带动主轴7一起转动，电导棒11也随之做圆周摆动，在电导棒11贴近所述电极1时，依靠高电压通过电极1击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路，这样就实现了主线和线路A的导通。继续转动后，主线与线路A断开，在电导棒11贴近所述电极B时，实现了主线和线路B的导通。以此类推，即可实现线路简单切换。

如图2，该高压脉冲放电旋转开关的工作步骤为：

(a)为微型单片机5和电机6驱动提供电源，进行工作状态；

(b)所述微型单片机5执行初始化操作，控制所述电机6转动，当电流传感器12返回的电信号发生突变，结合该电流传感器12的唯一的地址即能确定电导棒11已经旋转至该电流传感器12对应的电极的位置，经微型单片机5计算后，控制电机6将电导棒11旋转至指定初始位置；

(c)所述微型单片机5处于等待接受所述蓝牙设备4传递信息状态；

(d)所述蓝牙设备4收到工作信号后，将有效信号传递给所述微型单片机5；

(e)所述微型单片机5接受信号并处理后，根据接受信号的不同，执行相应程序控制所述电机6进行相应预定义的转动。所述电机6转动时通过联结器带动主轴7一起转动，电导棒11也随之做圆周摆动，在靠近所述电极1时，依靠高电压通过电极1击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；

(f)所述微型单片机6执行完程序后，根据所述电流传感器12传回的电信号突变次数与预先设定的值比较后，判定是否发生错误，如发生错误，则所述微型单片机5通过所述蓝牙设备4发送执行错误信号并转跳至(b)，如无误，则转跳至(c)。

本发明通过电机6带动主轴7转动，使得所述电导棒11以所述主轴7为中心做圆周运动，分别与壳体2端底固定的电极1靠近，依靠高电压通过电极1击穿空气产生的电火花形成的放电路径进行联通电路；实现了电路一端可以选择性的联通多个端口中的任一个，使得该开关功能完全、工作效率高、可频繁性操作；通过固定在电极1上的电流传感器12可以实时检测开关的工作状态，若发生错误及时通过微型单片机5反馈给上位机，增加了该开关使用过程的安全性、可靠性；高压脉冲放电旋转开关利用蓝牙设备4和微型单片机5实现远程控制开关，降低了人为操控造成干扰的可能性，大大提高精确控制程度、便捷性和自动化程度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

一种高压脉冲放电旋转开关及其使用方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。