并会商影响紫外光预电离感化的有关要素

日期:2019-11-05    点击率:

  发抖、工做寿命一曲是权衡气体触发开关机能的两个主要目标,现已成为脉冲功率开关手艺的主要研究课题,国表里机构对这两方面开展大量尝试研究工做。针对长命命开关的设想研究次要集中正在电极烧蚀取绝缘两个标的目的。

  此中,西安交通大学正在开关触发盘内加拆预电离针手艺,研究其正在紫外光预电离下开关的导通特征;正在触发极内部嵌入一个用于等离子喷射的喷孔,正在喷射腔内触发放电发生等离子体,是另一种推进间隙导通的体例;此外,也有相关研究机构通过改变电极布局平行间隙陈列,加强间隙间火花放电预电离感化,降低开关击穿时延。跟着近年来脉冲功率手艺敏捷成长,工程使用对火花开关的低发抖、长命命特征提出了更高要求。

  本文以一种同轴型火花开关做为研究对象,采用空芯Tesla变压器取陡化开关相连系做为其脉冲源,搭建一套测试触发开关机能的尝试回。开关电极的特殊设想增大了放电电极等效面积,无效地降低了开关的电极烧蚀,耽误其利用寿命。采用石英玻璃挡板研究触发间隙火花放电发生紫外光对过电压间隙的预电离结果,阐发此预电离感化取同轴型火花开关触发特征的彼此关系。

  针对低发抖、长命命的工程需求,提出一种同轴型场畸变火花开关布局,采用横向自耦式设想,利用紫外光透过率高的石英玻璃挡板,模仿紫外光预电离环境;连系脉冲变压器取半导体元器件功能特点,设想一种基于Tesla变压器取陡化回的可控高压纳秒脉冲源,该脉冲源最高输出电压80kV,上升沿50ns。正在上述根本上,搭建该同轴型火花开关尝试电,对其紫外光预电离感化下的开关触发特征进行尝试研究。研究此预电分开关的静态击穿电压特征,对比分歧工做系数下和有/无紫外光预电离下的开关触发特征及其烧蚀平均度,阐发脉冲源输出和触发电压对开关导通特征的影响。

  郑州大学电气工程学院、河南省输配电配备取电断气缘工程手艺研究核心的研究人员程显、李泰煜、葛国伟、王俊启、夏荣翔,正在2019年第16期《电工手艺学报》上撰文指出,高精度纳秒级同轴型火花开关正在脉冲功率范畴有着较为普遍的使用。

  中国工程物理研究院、华中科技大学等别离对分歧电极材料进行了烧蚀特征尝试并研究了其寿命;西北核手艺研究所通过分歧电极布局优化电场分布,使得放电平均削减概况烧蚀;国防科技大学采用防污染开关设想,削减其电极喷射物所带来的绝缘支持污染,提高了开关利用寿命。

  触发开关正在脉冲功率系统中拥有特殊地位,开关机能的黑白间接影响到脉冲功率系统可否一般运转。气体触发开关因其工做电压高、放电电流大、导通低、靠得住性好等诸多长处,正在大功率激光、加快器、Z箍缩、闪光等脉冲功率范畴中普遍使用。

  试验成果表白:此同轴型火花开关正在0.1MPa气压、工做系数76.1%及以上且有紫外光预电离的环境下,开关触发不变,发抖小于2ns;增大脉冲源输出电压能够提拔紫外预电离结果,优化开关触发特征。研究成果为紫外光预电分开关正在现实工程中的使用供给了参考和根据。

  2)触发间隙击穿电压幅值对导通时延影响较大,电压值达到40kV时,受金属电极尺寸,紫外光预电离对开关导通时延的感化已趋于饱和;颠末100次自击穿试验及800次触发特征试验后,开关电极概况烧蚀较为平均,电极材料颠末概况抛光处置后仍可继续利用,电极全体耐烧蚀性较好。

  为处理气体火花开关的靠得住触发问题,除选用快前沿的触发脉冲外,采用预电离手艺或者是改变电极布局也可达到降低开关发抖的目标。

  设想了一种同轴型火花开关,其采用横向自耦式布局,操纵触发间隙放电发生紫外光推进金属电极概况初始电子构成,进而优化导通特征。通过放置光学石英玻璃和环氧树脂挡板,模仿有/无紫外光预电离结果,研究其对此开关触发特征影响,获得以下结论:前往搜狐,查看更多

  基于上述尝试回研究该同轴型火花开关正在有/无紫外光预电离结果、分歧工做系数下的开关触发特征以及概况烧蚀情况,并会商影响紫外光预电离感化的相关要素。研究成果为预电分开关正在现实工程中的进一步使用供给了参考和。www.c32.com

  1)开关自击穿电压现实值随气压升高呈线性增加变化;脉冲源正在分歧输出电压下,进行四种前提的开关导通特征试验,测试成果表白,0.1MPa气压下同轴型火花开关工做系数正在76.1%及以上且有紫外光预电离感化,脉冲输出电压正在40~50kV区间内时,开关触发特征不变,发抖小于2ns。