一种勉调节宽电压多电极可控高压开关

摘要

本发明提供一种勉调节宽电压多电极可控高压开关，包括相对间隔同方向平行设置的第一主电极和第二主电极，特殊空间位置的第一辅助针电极、第二辅助针电极、第三辅助针电极和第四辅助针电极，以及用于在各对电极上产生短接电弧的触发电路。本申请提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关，一方面采用四根辅助针电极配合两主电极的多电极结构，使得两主电极之间不需要调节间隙距离或气体压力等任何措施，不使用脆弱的陶瓷绝缘套管，取而代之的是绝缘自恢复的空气绝缘，因而极大的增加了本高压开关的可靠性；另一方面在配套触发电路的配合下，即使两主电极间的电压低至2～3kV或高至额定击穿电压，在如此宽的电压范围内均能可靠绝缘和顺利点火。

说明书

技术领域

本发明涉及高压开关技术领域，具体涉及一种勉调节宽电压多电极可控高压开关。

背景技术

三电极高压开关是一种可控制高电压电路开通的装置，普遍应用于各种高电压设备和电路中。三电极高压开关一般由两个主触点和一个辅助点火触点组成，通常是两个相同的球体构成主电极，然后其中一个球体从中间贯穿，用绝缘陶瓷管穿入针形的辅助电极；还有一种常见的方式就是直接在两个球体间隙的中点设置一个针形的辅助触点作为触发电极。有的三电极高压开关两球体之间的间隙是不变的，有的是可以调整的。

而本领域技术人员知道，两球体之间距离固定不变的三电极高压开关工作电压比较稳定，结构简单，两球体之间的间隙属于稍不均匀气隙，击穿电压在一定的小范围内随机变化。但是在一般的情况下，开关控制的放电回路电压可能会有所调整，而且幅度可能还比较大。而这种距离固定不变的三电极高压开关的额定工作电压范围较窄，如果实际的工作电压比额定的工作电压低很多，那么高压开关肯定是不能导通的；如果实际的工作电压比额定的工作电压高很多，那么实际电压就会直接击穿高压开关。由此看来，普通的三电极高压开关由于两电极之间的距离固定，导致了所能控制的电压范围很窄。而在各种高电压实验或者高电压设备中，一般希望高压开关能够根据所需要的电压等级来调节电极之间的距离，使得击穿电压范围足够宽。

目前，两球体之间距离可调的三电极高压开关，通常都是采用人为调整或者机械电子系统自动调整，人为调整一般都是调节球体的固定螺钉，机械电子系统自动调整就需要用到电机。而本发明的发明人经过研究发现，人为调节虽然简单，但是不能带电操作，两球体之间的间隙调节往往不够准确，对于操作员的技术要求还高；电子系统自动调整需要电机的配合，电机又必须要驱动控制电路，而且自动调整装置还需要与传感器配合使用或者检测复位到位情况，使得间隙距离调节流程比较复杂，偶尔电机有可能卡顿；同时检测回路信号很弱，很容易受到外部高压电场或者大电流磁场的干扰，这无疑增加了距离检测与调节的难度；再一点就是，针形辅助电极与主电极之间的绝缘陶瓷管，由于其工作原理上的固有弊端，经常由于电极间放电而炸裂损毁，需要经常更换。

在两个球体间隙的中点设置一个针形的辅助触点作为触发电极的三电极高压开关，需要使用高压电容器串联在辅助触点与脉冲变压器启动脉冲输出端子之间，以隔离高压直流分量。对隔直电容器额定电压要求较高，而且容量一般极小，使得实际点火脉冲宽度窄、幅度低，特别对于所控制的两主电极处于低电压时，点火拒动的概率极大。而且如果要调节动作电压，则可能需要调整辅助针形电极与两个主电极之间的两个距离参数，调节极其不便。

总之，有必要创新地开发一种无需调节主电极间击穿参数的间隙距离勉调节高压开关。

发明内容

针对现有三电极高压开关击穿电压范围窄，电极间隙击穿参数需要调整，调整不准确、不方便、抗扰性能差以及易损件需频繁更换的技术问题，本发明提供一种勉调节宽电压多电极可控高压开关。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种勉调节宽电压多电极可控高压开关，包括第一主电极、第二主电极、第一辅助针电极、第二辅助针电极、第三辅助针电极、第四辅助针电极、第一绝缘子、第二绝缘子、第三绝缘子、第四绝缘子、第五绝缘子、第六绝缘子和触发电路；其中，

所述第一主电极和第二主电极相对间隔平行设置，所述第一主电极和第二主电极的最近距离d≈U/3，U为第一主电极和第二主电极间预定的额定击穿电压，所述第一主电极的下侧面开设有第一连接孔，所述第一绝缘子的一端固定安装在第一连接孔内，另一端固定在开关壳体内表面上；

所述第二主电极的上侧面开设有第二连接孔，所述第二绝缘子的一端固定安装在第二连接孔内，另一端固定在开关壳体内表面上，所述第二主电极远离第二绝缘子的一端沿径向开设有通孔，所述通孔的轴线与第二主电极的轴线垂直相交，所述第四辅助针电极同轴间隙设置于该通孔内且针电极外表面与通孔内表面绝缘，所述第四辅助针电极的上端根部伸出通孔与第三绝缘子的一端连接，所述第三绝缘子的另一端固定在开关壳体内表面上，所述第四辅助针电极的下端针尖与第二主电极的下侧面最下沿齐平；

在所述第四辅助针电极的下端针尖至第一主电极上侧面的垂线的中间点处，水平设置所述第三辅助针电极的针尖，所述第三辅助针电极的根部与第四绝缘子的一端连接，所述第四绝缘子的另一端固定在开关壳体内表面上；在所述第三辅助针电极的水平右方d/2距离处，水平设置所述第二辅助针电极的针尖，所述第二辅助针电极的根部与第五绝缘子的一端连接，所述第五绝缘子的另一端固定在开关壳体内表面上，所述第二辅助针电极的轴线垂直于第四辅助针电极针尖和第三辅助针电极针尖的连线，并垂直于第三辅助针电极针尖和第二辅助针电极针尖的连线；在所述第二辅助针电极的水平右方d/2距离处，水平设置所述第一辅助针电极的针尖，所述第一辅助针电极的根部与第六绝缘子的一端连接，所述第六绝缘子的另一端固定在开关壳体内表面上，以此将所述第三辅助针电极、第二辅助针电极和第一辅助针电极一起设置在第一主电极和第二主电极间的对称水平面内；

所述触发电路与第二主电极、第四辅助针电极、第三辅助针电极、第二辅助针电极、第一辅助针电极和第一主电极共六个电极分别连接，所述六个电极中每两个相邻电极组成一对电极共五对电极，所述触发电路用于在后四对电极上产生电弧，用该电弧完成后四对电极的短接。

与现有技术相比，本发明提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关，一方面采用四根辅助针电极配合两主电极的多电极结构，使得两主电极之间不使用调节间隙击穿电压的任何措施，比如间隙距离调节、气体压力调节等，辅助针电极(第四辅助针电极)与主电极(第二主电极)之间没有脆弱的陶瓷绝缘套管，取而代之的是绝缘自恢复的空气绝缘，以上措施，特别没有距离调节措施，也不带有任何气压控制电路，因而极大的增加了本勉调节宽电压多电极可控高压开关的可靠性；另一方面在配套触发电路的配合下，即使两主电极间的电压低至2～3kV，本发明提供的多电极可控高压开关也能可靠点火，并且即使两主电极间的电压高至接近额定工作电压而不自击穿。因此，本申请能避免现有三电极高压开关手动控制不准确，自动控制需要反馈控制和抗干扰的问题，无需任何调节，使用非常方便；同时，本申请高压开关还具有绝缘自恢复性特点，可广泛运用于许多自动高压设备或电路中。

进一步，所述第一主电极和第二主电极为边沿倒圆角后的圆柱形或椭圆柱形导体。

进一步，所述第一主电极和第二主电极为边沿倒圆角后的椭圆柱形导体，并且两个椭圆柱形导体的长轴水平设置。

进一步，所述第一主电极和第二主电极的长度为2.5～4d。

进一步，所述第一主电极的下侧面和第二主电极的上侧面最近点处的等效外圆弧半径r>1～2d。

进一步，所述第四辅助针电极的外表面与通孔内表面的间隙为0.7～1mm。

进一步，所述第三辅助针电极、第二辅助针电极和第一辅助针电极一起设置在第一主电极和第二主电极间的对称水平面内相互呈120°角放射状设置。

进一步，所述触发电路包括48V直流电源DC、充电限流电阻Ra、光电隔离器Ph、光电隔离器限流电阻Rh、可调电位器Rb和Rc、驱动电容器Ca、双向触发二极管Db3、双向晶闸管V、储能电容器C、隔离型升压变压器T、隔离二极管D1和D4，限流保护电阻R1～R4以及隔离电感L；其中，所述48V直流电源DC的正端与充电限流电阻Ra的一端连接，所述48V直流电源DC的负端接地，所述充电限流电阻Ra的另一端与可调电位器Rb、双向晶闸管V和储能电容器C的一端连接，所述可调电位器Rb的另一端与光电隔离器Ph受控的一端连接，所述光电隔离器Ph受控的另一端与驱动电容器Ca、可调电位器Rc和双向触发二极管Db3的一端连接，所述双向触发二极管Db3的另一端与双向晶闸管V的门极连接，所述驱动电容器Ca、可调电位器Rc和双向晶闸管V的另一端接地，所述光电隔离器Ph的控制端入线端子K+和出线端子K-与外部信号输出终端连接，所述光电隔离器限流电阻Rh串联在出线端子K-上；所述储能电容器C的另一端连接隔离型升压变压器T的原边绕组P的一端P1，所述原边绕组P的另一端P2接地；所述隔离型升压变压器T的副边有S1、S2、S3、S4四个绕组，绕组S1和S4的同名端均在上方，绕组S2和S3的同名端均在下方，绕组S1出线连接限流保护电阻R1的一端，绕组S2出线连接限流保护电阻R2的一端，绕组S3出线连接限流保护电阻R3的一端，绕组S4出线连接限流保护电阻R4的一端，所述限流保护电阻R1的另一端连接隔离二极管D1的阳极，所述限流保护电阻R4的另一端连接隔离二极管D4的阳极，所述隔离二极管D1的阴极连接绕组S2的同名端S21，所述限流保护电阻R2的另一端连接绕组S3的同名端S31，所述限流保护电阻R3的另一端连接绕组S4的异名端S41；所述绕组S1的异名端S11与第一主电极和输出接线端子P4连接，所述隔离二极管D1的阴极还连接第一辅助针电极，所述限流保护电阻R2的另一端还连接第二辅助针电极，所述限流保护电阻R3的另一端还连接第三辅助针电极，所述隔离二极管D4的阴极连接第四辅助针电极和隔离电感L的一端，所述隔离电感L的另一端连接输出接线端子P3，所述输出接线端子P3的另一端与第二主电极连接。

进一步，所述第一主电极的下侧面和第二主电极的上侧面设有电极引出线安装孔，所述绕组S1的异名端S11与第一主电极上电极引出线安装孔内安装的电极引出线连接，所述输出接线端子P3的另一端与第二主电极上电极引出线安装孔内安装的电极引出线连接。

进一步，所述隔离二极管D1和D4选择耐压为1.5～2倍两主电极间隙击穿电压最大值且型号相同的二极管。

附图说明

图1是本发明提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关触发电路原理示意图。

图2是本发明提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关中电极与支撑绝缘子空间排列主视结构示意图。

图3是本发明提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关中电极与绝缘子空间排列侧视结构示意图。

图中，1、第一主电极；2、第二主电极；3、第一辅助针电极；4、第二辅助针电极；5、第三辅助针电极；6、第四辅助针电极；7、第一绝缘子；8、第二绝缘子；9、第三绝缘子；10、第四绝缘子；11、第五绝缘子；12、第六绝缘子；13、触发电路；14、电极引出线安装孔。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至图3所示，本发明提供一种勉调节宽电压多电极可控高压开关，包括第一主电极1、第二主电极2、第一辅助针电极3、第二辅助针电极4、第三辅助针电极5、第四辅助针电极6、第一绝缘子7、第二绝缘子8、第三绝缘子9、第四绝缘子10、第五绝缘子11、第六绝缘子12和触发电路13；其中，

所述第一主电极1和第二主电极2相对间隔平行设置，所述第一主电极1和第二主电极2的最近距离d≈U/3，U为第一主电极1和第二主电极2间预定的额定击穿电压，d的单位为mm，U的单位为kV，所述第一主电极1的下侧面开设有第一连接孔，所述第一绝缘子7的一端固定安装在第一连接孔内，另一端固定在开关壳体内表面上，以保证所述第一主电极1与开关壳体可靠绝缘；

所述第二主电极2的上侧面开设有第二连接孔，所述第二绝缘子8的一端固定安装在第二连接孔内，另一端固定在开关壳体内表面上，以保证所述第二主电极2与开关壳体可靠绝缘，所述第二主电极2远离第二绝缘子8的一端沿径向开设有通孔如圆形通孔，所述通孔的轴线与第二主电极2的轴线垂直相交，所述第四辅助针电极6同轴间隙设置于该通孔内且针电极外表面与通孔内表面绝缘，即所述第四辅助针电极6的外径小于通孔的孔径，所述第四辅助针电极6的上端根部伸出通孔与第三绝缘子9的一端连接，所述第三绝缘子9的另一端固定在开关壳体内表面上并保持绝缘，所述第四辅助针电极6的下端针尖与第二主电极2的下侧面最下沿齐平；

在所述第四辅助针电极6的下端针尖至第一主电极1上侧面的垂线的中间点处，水平设置所述第三辅助针电极5的针尖，所述第三辅助针电极5的根部与第四绝缘子10的一端连接，所述第四绝缘子10的另一端固定在开关壳体内表面上；在所述第三辅助针电极5的水平右方d/2距离处，水平设置所述第二辅助针电极4的针尖，所述第二辅助针电极4的根部与第五绝缘子11的一端连接，所述第五绝缘子11的另一端固定在开关壳体内表面上，所述第二辅助针电极4的轴线垂直于第四辅助针电极6针尖和第三辅助针电极5针尖的连线，并垂直于第三辅助针电极5针尖和第二辅助针电极4针尖的连线；在所述第二辅助针电极4的水平右方d/2距离处，水平设置所述第一辅助针电极3的针尖，所述第一辅助针电极3的根部与第六绝缘子12的一端连接，所述第六绝缘子12的另一端固定在开关壳体内表面上，以此将所述第三辅助针电极5、第二辅助针电极4和第一辅助针电极3一起设置在第一主电极1和第二主电极2间的对称水平面内；

所述触发电路13与第二主电极2、第四辅助针电极6、第三辅助针电极5、第二辅助针电极4、第一辅助针电极3和第一主电极1共六个电极分别连接，所述六个电极中每两个相邻电极组成一对电极，即第二主电极2和第四辅助针电极6组成一对电极，第四辅助针电极6和第三辅助针电极5组成一对电极，第三辅助针电极5和第二辅助针电极4组成一对电极，第二辅助针电极4和第一辅助针电极3组成一对电极，第一辅助针电极3和第一主电极1组成一对电极，由此共组成五对电极，所述触发电路13用于在后四对电极上产生电弧，用该电弧完成后四对电极的短接。

与现有技术相比，本发明提供的勉调节宽电压多电极可控高压开关，一方面采用四根辅助针电极配合两主电极的多电极结构，使得两主电极之间不使用调节间隙击穿电压的任何措施，比如间隙距离调节、气体压力调节等，辅助针电极(第四辅助针电极)与主电极(第二主电极)之间没有脆弱的陶瓷绝缘套管，取而代之的是绝缘自恢复的空气绝缘，以上措施，特别没有距离调节措施，也不带有任何气压控制电路，因而极大的增加了本勉调节宽电压多电极可控高压开关的可靠性；另一方面在配套触发电路的配合下，即使两主电极间的电压低至2～3kV，本发明提供的多电极可控高压开关也能可靠点火，并且即使两主电极间的电压高至接近额定工作电压而不自击穿。因此，本申请能避免现有三电极高压开关手动控制不准确，自动控制需要反馈控制和抗干扰的问题，无需任何调节，使用非常方便；同时，本申请高压开关还具有绝缘自恢复性特点，可广泛运用于许多自动高压设备或电路中。

作为具体实施例，所述第一主电极1和第二主电极2为边沿倒圆角后的圆柱形或椭圆柱形导体，由此可以削弱边沿的电场强度，保证两电极间电场的均匀性，提高开关的稳定性。

作为具体实施例，所述第一主电极1和第二主电极2为边沿倒圆角后的椭圆柱形导体，并且两个椭圆柱形导体的长轴水平设置，对应两个椭圆形导体的短轴竖直设置，由此可保证两主电极间的正对表面积最大，进而可以减少电极材料或者在电极材料用量相同的情况下，所述第一主电极1和第二主电极2两主电极间的电场更均匀，进一步提高开关的稳定性。

作为具体实施例，所述第一主电极1和第二主电极2的长度为2.5～4d，由此可以节省电极材料用量，且保证第一主电极1和第二主电极2两主电极间的电场均匀。

作为具体实施例，所述第一主电极1的下侧面和第二主电极2的上侧面最近点处的等效外圆弧半径r>1～2d，由此确保第一主电极1和第二主电极2之间的气隙为稍不均匀电场。

作为具体实施例，所述第四辅助针电极6的外表面与通孔内表面的间隙为0.7～1mm，由此可以使得第四辅助针电极6的外表面与通孔内表面之间充满空气气体，绝缘可自恢复，且绝缘击穿电压非常低，仅2～3kV。

作为具体实施例，请参考图3所示，所述第三辅助针电极5、第二辅助针电极4和第一辅助针电极3一起设置在第一主电极1和第二主电极2间的对称水平面内相互呈120°角放射状设置，由此可以保证固定针电极的第四绝缘子10、第五绝缘子11、第六绝缘子12等，有足够的安装空间，同时第四辅助针电极6和第三辅助针电极5这一对电极的两针尖距离最短，第三辅助针电极5和第二辅助针电极4这一对电极的两针尖距离最短，第二辅助针电极4和第一辅助针电极3这一对电极的两针尖距离也最短，当施加点火脉冲后，只有各针尖对之间才产生点火电弧，而在各针尖对之间的其它位置不产生点火电弧。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述触发电路13包括48V直流电源DC、充电限流电阻Ra、光电隔离器Ph、光电隔离器限流电阻Rh、可调电位器Rb和Rc、驱动电容器Ca、双向触发二极管Db3、双向晶闸管V、储能电容器C、隔离型升压变压器T、隔离二极管D1和D4，限流保护电阻R1～R4以及隔离电感L；其中，所述48V直流电源DC的正端与充电限流电阻Ra的一端连接，所述48V直流电源DC的负端接地，所述充电限流电阻Ra的另一端与可调电位器Rb、双向晶闸管V和储能电容器C的一端连接，所述可调电位器Rb的另一端与光电隔离器Ph受控的一端连接，所述光电隔离器Ph受控的另一端与驱动电容器Ca、可调电位器Rc和双向触发二极管Db3的一端连接，所述双向触发二极管Db3的另一端与双向晶闸管V的门极连接，所述驱动电容器Ca、可调电位器Rc和双向晶闸管V的另一端接地，所述光电隔离器Ph的控制端入线端子K+和出线端子K-与外部信号输出终端连接，所述光电隔离器限流电阻Rh串联在出线端子K-上；所述储能电容器C的另一端连接隔离型升压变压器T的原边绕组P的一端P1，所述原边绕组P的另一端P2接地；所述隔离型升压变压器T的副边有S1、S2、S3、S4四个绕组，绕组S1和S4的同名端均在上方，绕组S2和S3的同名端均在下方，绕组S1出线连接限流保护电阻R1的一端，绕组S2出线连接限流保护电阻R2的一端，绕组S3出线连接限流保护电阻R3的一端，绕组S4出线连接限流保护电阻R4的一端，即各个绕组出线连接一个限流保护电阻的一端，所述限流保护电阻R1的另一端连接隔离二极管D1的阳极，所述限流保护电阻R4的另一端连接隔离二极管D4的阳极，所述隔离二极管D1的阴极连接绕组S2的同名端S21，所述限流保护电阻R2的另一端连接绕组S3的同名端S31，所述限流保护电阻R3的另一端连接绕组S4的异名端S41；所述绕组S1的异名端S11与第一主电极1和输出接线端子P4连接，所述隔离二极管D1的阴极还连接第一辅助针电极3，所述限流保护电阻R2的另一端还连接第二辅助针电极4，所述限流保护电阻R3的另一端还连接第三辅助针电极5，所述隔离二极管D4的阴极连接第四辅助针电极6和隔离电感L的一端，所述隔离电感L的另一端连接输出接线端子P3，所述输出接线端子P3的另一端与第二主电极2连接。

上述触发电路具体实施例中，当48V直流电源DC供电后，电源通过充电限流电阻Ra为储能电容器C充电，隔离型升压变压器T的原边绕组P仅充当连接线，充电电流由于有充电限流电阻Ra的限制而较小，在隔离型升压变压器T原边绕组流过的电流波动小，不会激励较大的磁场，因而隔离型升压变压器T副边绕组输出极小的感应电压，不会引发点火。在储能电容器C两端建立起充电电压的同时，48V直流电源DC也通过可调电位器Rb和光电隔离器Ph的受控端为驱动电容器Ca充电，但光电隔离器Ph的控制端未接受控制信号，光电隔离器Ph的受控端阻抗较高，同时驱动电容器Ca也在对可调电位器Rc放电；如果可调电位器Rb和Rc两电阻阻值调节合适，则驱动电容器Ca端电压在双向触发二极管Db3动作电压36V以下，双向晶闸管V的触发管Db3不动作。

作为具体实施例，如果储能电容器C充电时间较长，其两端电压接近48V直流电源DC后，当光电隔离器Ph的控制端接受到控制信号时，光电隔离器Ph的受控端阻抗变低，如果可调电位器Rb和Rc两电阻阻值调节合适，则驱动电容器Ca端电压在双向触发二极管Db3动作电压36V以上，双向触发二极管Db3动作击穿，驱动电容器Ca上的电荷通过双向触发二极管Db3突然注入双向晶闸管V的门极，双向晶闸管V瞬间导通。而双向晶闸管V导通时，储能电容器C通过双向晶闸管V，向隔离型升压变压器T的原边绕组P突然放电，突变电流将在隔离型升压变压器T副边绕组S1～S4激励，如果隔离型升压变压器T原副边绕组匝数比合适，则在各副边绕组S1～S4感应出高于两主电极间隙固有击穿电压一半的正、负高电压脉冲，此时第一辅助针电极3相对于第一主电极1电压极性为正，第一辅助针电极3与第一主电极1之间的空气间隙将被该高电压击穿；第二辅助针电极4相对于第一辅助针电极3电压极性为负，第二辅助针电极4与第一辅助针电极3之间的空气间隙也将被该高电压击穿；第三辅助针电极5相对于第二辅助针电极4电压极性也为负，第三辅助针电极5与第二辅助针电极4之间的空气间隙也将被高电压击穿；第四辅助针电极6相对于第三辅助针电极5电压极性为正，第四辅助针电极6与第三辅助针电极5之间的空气间隙将被高电压击穿；但是第四辅助针电极6相对第一主电极1电压值为0。即第一主电极1、第一辅助针电极3、第二辅助针电极4、第三辅助针电极5和第四辅助针电极6，这五个电极组成的四个电极对中，每个电极对内电极之间的空气间隙被分别击穿，这四段击穿电弧将第四辅助针电极6的电位下拉为接近地电位。

作为具体实施例，如果P4为参考地，P3接有正高压，第四辅助针电极6的电位下拉为接近参考地电位过程中，第四辅助针电极6与第二主电极2之间的空气间隙将很快击穿，从而形成五段电弧，把第一主电极1与第二主电极2短路接通。如果P4为参考地，而P3没接正高压，则第四辅助针电极6与第二主电极2之间的间隙如0.7～1mm不会击穿。

作为具体实施例，P3点在正电压缓慢上升或者稳定在某个高压水平时，高压在隔离型升压变压器T副边四个绕组及外接限流保护电阻R1～R4、隔离二极管D1和D4上反向降落，由于二极管具有较小的反向泄漏电流，所以绝大部分高压将被隔离二极管D1和D4分压承受。P3点上的高电压不会因为隔离型升压变压器T副边四个绕组及外接限流保护电阻R1～R4、隔离二极管D1和D4而受到较大影响。如果限流保护电阻R1～R4、隔离二极管D1和D4各自选型一致，则隔离二极管D1和D4将各自承受接近一半的P3高压，即第四辅助针电极6与则第三辅助针电极5之间的电压为P3-P4两点间高的一半；同理，第一辅助针电极3与第一主电极1之间的电压也是P3-P4两点间高的一半。反而，第一辅助针电极3与第二辅助针电极4之间的电压差接近0，第二辅助针电极4与第三辅助针电极5之间的电压差也接近0，即这三个辅助针电极等电位。而且由于这三个辅助针电极均处于第一主电极1与第二主电极2两主电极的中间，未严重影响其间的电场分布状态，所以两主电极间的稳态电场分布近似均匀，不会出现电场畸变而放电。

当点火信号输入到入线端子K+与出线端子K-之间后，节点F1～F4会输出不同极性的高压脉冲；由于隔离型升压变压器T四个副边绕组中两同名端与两异名端输出电压相互抵消，所以第四辅助针电极6与第二主电极2将不会由点火脉冲主动击穿。

作为具体实施例，需要特别指出的是，隔离电感L在各对电极分别电弧放电短路前，起到把P3和P4两节点高压差传递到隔离型升压变压器T四个副边绕组及连接的限流保护电阻R1～R4、隔离二极管D1和D4上作用。如果去掉隔离电感L，则会导致第四辅助针电极6与第二主电极2距离太近而发生自击穿，使得小电弧连接了第四辅助针电极6与第二主电极2。隔离电感L不能更换为电阻或者电容，更不能用短路线连接；具体如果隔离电感L更换为阻值较小的电阻，或者短路线短路连接，则在隔离型升压变压器T四个副边绕组出现的点火电压刚好要达到各间隙点火电压前，D1和D4两个二极管正好导通，而P3和P4两节点由于连接负载，容量相对可能很大，P3和P4两节点电压差会通过隔离电感L处更换的阻值较小的电阻，或者短路线叠加到限流保护电阻R1～R4上，而节点F4的电压会被负载电压钳位，降低了异名端绕组出线(F1与F2，F2与F3)间的点火电压幅度，即第一辅助针电极3与第二辅助针电极4以及第二辅助针电极4与第三辅助针电极5之间的间隙电压幅度下降而失去点火能力，进而可能导致点火失败。如果隔离电感L更换为电容值大的电容，则在隔离型升压变压器T四个副边绕组各自点火瞬间，第二主电极2与第四辅助针电极6间的小间隙上的突变电压会被隔离电感L处更换的大容量电容所吸收，从而导致此间隙点火失败。

作为具体实施例，电阻R1～R4既是隔离二极管D1和D4的限流保护电阻，也是隔离型升压变压器T副边绕组S1～S4的限流保护电阻，电阻阻值太小时，导致触发点火时的点火电流太大，可能导致二极管过流击穿或者绕组熔断；而电阻阻值太大时，导致触发点火时的点火电流太小，点火能力小。而且限流保护电阻R1～R4还具有自动均匀分配隔离型升压变压器T副边绕组S1～S4点火能量的作用。如果限流保护电阻R1～R4中某一个阻值相对极小，则点火能量将主要由该电阻释放，从而降低了其它间隙点火的能量，导致其它间隙不能顺利击穿，因此所述限流保护电阻R1～R4的电阻值应当一致，以保证第一主电极1、第一辅助针电极3、第二辅助针电极4、第三辅助针电极5和第四辅助针电极6等各相邻电极之间的空气间隙能同时自顺利击穿。

作为具体实施例，请参考图2和图3所示，所述第一主电极1的下侧面和第二主电极2的上侧面设有电极引出线安装孔14，所述绕组S1的异名端S11与第一主电极1上电极引出线安装孔内安装的电极引出线连接，所述输出接线端子P3的另一端与第二主电极2上电极引出线安装孔内安装的电极引出线连接，由此实现绕组S1导名端S11与第一主电极1的电气连接以及输出接线端子P3与第二主电极2的电气连接。当然，本领域技术人员在前述实施例的基础上，还可以采用其他方式来实现对应的电气连接。

作为具体实施例，所述隔离二极管D1和D4选择1.5～2倍两主电极间隙击穿电压最大值且型号相同的二极管。具体在负载上电后，点火前，为了让隔离二极管D1和D4承受稳定的负载电压，本实施例选用均耐高压且型号相同的两个二极管，以此各自实际承担负载电压的一半，具体选型时，可选择耐压为1.5～2倍两主电极间隙击穿电压最大值的二极管。当然，本领域技术人员也可以选择二极管串联组合。

作为具体实施例，所述第一主电极1和第二主电极2两电极可采用铜质或者铝质电极，而所述第一辅助针电极3、第二辅助针电极4、第三辅助针电极5和第四辅助针电极6可采用高熔点钨质电极。

作为具体实施例，本开关在与主回路节点连接时，需要将本开关的输出线接线端子P3点连接到主回路的正高压节点，而输出接线端子P4点连接到主回路电位较低的节点。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。