多年以来，国家电网公司致力于建设资源节约型、环境友好型电网。串联补偿装置（简称串补）作为一种可以大幅提高输电线路输送能力、提高线路稳定性的装置，具有十分重要的社会价值和广阔的应用前景。但在2004年之前，国内串补市场由国外西门子、诺基亚、ABB等跨国公司垄断。在此背景下，中国电力科学研究院高电压研究所副总工程师刘之方高工带领研究团队研发了“一种火花间隙”，该设备是串补装置中的关键保护设备，在我国电网中大量应用。

火花间隙由自放电型主间隙和间隙触发系统并联组成。主间隙包括金属外壳、闪络间隙和续流间隙。闪络间隙为球 - 板（或球- 球）结构，具有羊角形引弧电极，续流间隙设有方向一致的电流导向斜槽。间隙触发系统采用密封间隙作为主要触发元件，包括触发控制箱、低压脉冲变压器，密封间隙，限流电阻器和高压脉冲变压器等设备。密封间隙内部有两个处于密封状态下的球面电极，两个电极上均设置有触发装置。“一种火花间隙”技术除了采用单间隙结构外，还有双间隙串联结构、三间隙串联结构等多种结构的产品，广泛适用于超、特高压串补装置。

针对火花间隙的多种结构产品、主要技术特点，中国电力科学院还研发了“一种双间隙串联的强制触发型火花间隙”“一种串补火花间隙的密封间隙装置”等多项成果，以保护火花间隙的核心技术。结合火花间隙研发和生产运行经验，中国电科院积极开展了能源领域行业标准《串补装置用火花间隙》的制定工作。目前，该标准已颁布实施，标准号为 DL/T1295-2013。

采用该研究技术的近200套火花间隙，大量应用于国内外串补工程中，占国内已经投运串补装置的近60%市场份额，广泛应用于220～1 000千伏各电压等级输电线路，产品已出口至越南、巴西和埃塞俄比亚等国。国家电网公司“十三五”规划中，串补装置还将在10余个特高压输电通道中得到应用，其中锡盟-山东特高压串补工程主设备已安装完毕，即将投运。此外，火花间隙的关键技术，例如高可靠性触发控制技术，高电位取能技术，密封间隙、高压脉冲变压器等电器设计制造技术，电磁兼容技术等，都是电力系统设备制造的关键核心技术和难题，具有巨大的推广应用空间。

项目负责人简介

刘之方，教授级高级工程师，中国电力科学研究院高电压研究所副总工程师，中国能源学会电力专家组委员，长期从事输配电系统高电压技术有关的研究工作。近年来，主持研发出特高压串补用火花间隙、金属氧化物限压器、电流互感器及光纤柱等设备并得到工程成功应用，还参与了国家863计划课题“有关智能高压开关设备的检测技术研究”等工作。获国家电网公司“科技（智能电网）工作先进个人”，中国电力科学研究院“十大标兵”“十大杰出青年”等荣誉称号，并被授予中国电力科学研究院“五四青年奖章”。主持或参与国家、部级和其他科研项目近20项；省部级科技进步奖4项、中国电力科学技术发明奖1项，在国内外学术刊物发表论文近20篇，合编出版著作3部，主持或参与制定国家或行业标准计6项。