多通道伪火花开关及其触发技术

总结了多通道伪火花开关的优点 ,对直线、同轴和径向型多通道伪火花开关的结构和特点作了综述。采用多通道结构后 ,伪火花开关的触发问题较单通道时更为复杂 ,分析了多通道开关对其触发电路的特别要求 ,并介绍了国外的研究成果。     

单级赝火花开关耐受电压的研究

对影响单赝火花开关耐受电压的主要因素,如工作气体、气压、极间隙和孔径等进行了系统的研究。结果表明：氦气是较理想的工作气体,空气与氮气相近,氩气不适合作工作气体;耐受电压随电极孔径减小而增大,但因孔径太小,空心阴极的作用减弱,孔径不应小于２ｍｍ;耐受电压随间隙减小而增大,对每一间隙有一最大值,该最大值随极间隙减小而减小。     

伪火花开关的发展与应用

本文对伪火花放电的特点，伪火花开关的基本结构与触发方式以及进一步的研究工作进行了评述。     

伪火花开关自放电电压特性与电压跌落过程实验研究

设计了典型参数下的伪火花放电开关,进行了空气介质下的电压特性实验,详细研究了气体压力,电极间隙距离,电极孔径和电极材料对伪火花开关耐受电压的影响;给出了伪火花开关放电电压与气压变化的关系曲线;测量了产生伪火花放电的气压范围和单间隙伪火花开关耐受电压的最大值,测得了伪火花放电与辉光放电的转折点气压,并对实验结果进行了理论分析。研究了伪火花开关电压跌落时间与放电电压的关系,首次将开关电压跌落过程分为暂态阶段和稳态阶段,讨论了放电电路参数,气体压力,开关结构和放电电压对电压跌落时间的影响。实验表明,在气压和开关结构不变的条件下,暂态过程时间由放电电压决定,电压越高,则所需时间就越短;稳态过程时间由放电电路参数决定,而与放电电压无关。最后讨论了真空洁净程度和开关加工与装配工艺对伪火花开关耐受电压的影响。     

封闭式双间隙伪火花开关的触发及导通特性

伪火花开关是一种工作于巴申曲线左半支的低气压脉冲放电开关,具备耐受电压高、通流能力大、工作范围宽、寿命长、抖动低等优点,在脉冲功率装置中具有非常大的应用前景.为此研制了一款封闭式的双间隙伪火花开关,采用陶瓷-金属焊接密封方式,由改进型雪崩三极管纳秒脉冲电源和高介BaTiO3陶瓷触发单元构成沿面放电式触发系统,触发稳定性...     

双间隙伪火花开关的触发及导通特性

伪火花开关是一种工作于巴申曲线左半支、引燃于空心阴极结构、主放电通道呈现弥散特征的低气压脉冲放电开关,具有导通电流大、重复频率高、工作范围宽、寿命长、抖动低和烧蚀小等优点,在重复频率脉冲功率中具有非常大的应用潜力。文中研制了一款双间隙多通道伪火花开关,采用陶瓷金属半密封结构,工作气体为氦气,触发单元为基于高介钛酸钡薄片的电荷注入式结构。研究了不同触发脉冲作用下触发单元的放电特征和工作模式,以及气压、阳极电压和脉冲参数对触发单元电荷注入特性、开关导通时延与抖动及阳极电压跌落速率等的影响规律。此外,根据电极烧蚀形貌分析了开关的多通道同步触发特性,根据放电波形讨论了实验中遇到的电流淬灭现象。实验结果表明:触发单元放电存在脉冲电晕和沿面闪络两种工作模式;高气压和大能量的触发脉冲有利于降低开关时延、抖动和阳极电压跌落时间;快前沿的触发脉冲有利于降低开关抖动;阳极电压对触发时延和抖动的影响不大;开关能够实现多通道的同步触发和导通,且在小电流条件下存在两种淬灭形式。     

同轴式三通道伪火花放电开关实验研究

设计了典型参数下的三通道伪火花放电开关及其陶瓷表面放电触发器,进行了空气介质下的放电实验,测得了伪火花放电的气压范围,给出了开关的耐受电压曲线,计算了开关的电流上升陡度,比较了相同尺寸下的单通道伪火花开关。试验结果表明,采用多通道结构后,开关的通流能力由单通道的40kA提高到120 kA,电路的电流上升陡度提高约20％,而电极烧损则大大降低。此开关具有良好的触发性能,在2～30 kV的放电电压下,放电电流的时延及其抖动分别为50～340 ns和15～40 ns,其最低可触发开关电压为600V.     

空腔悬浮极对二级赝火花开关耐受电压的影响

设计了一种新型二级赝火花开关,其特点是中间悬浮极为空腔电极。研究了该种开关的耐受电压特性,并与单级赝火花开关和普通平板悬浮极（含中孔）的二级赝火花开关进行了比较。结果表明,这种新式赝火花开关比单级和普通二级赝火花开关的耐受电压高,其自击穿电压曲线向高气压区移动,提高了赝火花开关的工作电压,在同等条件下减弱了放电对电极的烧蚀,延长了电极寿命。     

空腔悬浮极对二级赝火花开关耐受电压的影响

设计了一种新型二级赝火花开关,其特点是中间悬浮极为空腔电极。研究了该种开关的耐受电压特性,并与单级赝火花开关和普通平板悬浮极（含中孔）的二级赝火花开关进行了比较。结果表明,这种新式赝火花开关比单级和普通二级赝火花开关的耐受电压高,其自击穿电压曲线向高气压区移动,提高了赝火花开关的工作电压,在同等条件下减弱了放电对电极的烧蚀,延长了电极寿命。     

高压脉冲放电用火花隙开关

本文综述了高压放电用火花隙开关的工作特性、触发方式、触发源的种类。介绍了三电极火花隙开关、轨道形开关及表面放电开关的特点,例举了实用的工作电路,为高压火花隙开关的设计提供了参考。     

大功率伪火花放电开关触发电路的设计

伪火花放电开关的触发技术是伪火花开关研究中的一项重要内容。因为触发方案的选择不仅关系到开关放电室的设计,而且对开关的工作电压范围,工作频率和使用寿命有很大影响。伪火花开关及其触发设计的最主要特征在于它的空心阴极结构,空心阴极的存在既是伪火花间隙放电的先决条件,又为开关的触发单元提供必要的空间和可靠的保护屏障,使得触发部件不受主放电等离子体电流的冲击和烧蚀。笔者提出了伪火花开关触发设计的技术要求,总结了现有伪火花放电开关的触发方法,并对它们的触发效果进行了比较,重点介绍了脉冲辉光放电(脉冲空心阴极)触发和表面放电触发及其发展。     

关于同杆双回线检修回路中接地开关开断工况的研究

本推导了同杆双回线路当一回线停电检修时，在检修线上产生的感应电压和电流的计算公式，并以此编制程序，计算了西南地区宝珠寺－龙王双回线路中检修线上电压和电流的数值，提出了国内各电压等级同杆双回线路感应电压和电流的参考数据，从而为制订国内接地开关开断感应电流的标准提供了依据。中还推导了接地开关开合感应电流的等价试验回路。     

长间隙触发真空开关的实验研究

报导了长间隙触发真空开关的实验研究结果 ,包括导通过程、触发可靠性、触发时延及工作稳定性。实验表明 ,采用高压小电流击穿与低压大电流续流的触发电路 ,可保证触发可靠性 ;长间隙触发真空开关有良好的工作稳定性 ,除得到更高工作电压的触发真空开关外 ,还可用于长间隙真空电弧特性的研究。     

PWM变频器输出共模电压及其抑制技术的研究

PWM逆变器在应用中产生的共模电压将影响系统的可靠运行。文中研究了电压源型PWM变频器产生的共模电压及其负面效应产生机理，揭示了共模电压产生的原因及其抑制方法，并得出共模电压是变频器输出负面效应产生的主要根源的结论，为滤波器的设计提供理论依据。根据共模电压是由一系列高频谐波组成这一特性，提出了一种新颖的逆变器输出前馈有源滤波器结构，可有效地消除了变频器输出共模电压的负面效应，实验验证了这种结构的有效性。     

晶闸管投切电容式消弧线圈的设计与应用研究

分析了自动调谐消弧线圈的发展现状及存在的问题,提出了晶闸管投切电容（TSC）式消弧线圈,阐明了其工作原理和设计方法。理论分析和现场试验结果表明,TSC式消弧线圈具有响应速度快、调节范围宽、伏安特性线性度好等特点,由此构成的自动调谐消弧线圈接地装置电容电流测量准确,补偿效果好,具有良好的应用前景。     

主馈线分段开关的设置研究

配电网主馈线分段开关的设置可以提高系统的可靠性，但它在提高系统的可靠性的同时也增加了系统的投入；如何协调配网的可靠性与投资成本而合理地设置主馈线分段开关，是配电网中必须面对的问题，该文对此问题进行了研究。文中通过对不同情况下某段主馈线上分段开关是否设置对系统停电损失所造成的影响的分析，将主馈线分段开关的可靠性效益与可靠性成本相结合，最终得到了主馈线分段开关该如何设置才使系统的综合经济效果最佳的定理。结果表明：仅在某段不设分段开关与所有段均设分段开关两种状态下系统的年停电损失之差小于分段开关的年费用时，应该在该段馈线首端装设分段开关。文末给出了该定理应用的一实例。     

利用光纤传感器诊断气体开关放电特性的初步研究

介绍了应用两种光纤传感器对气体开关放电进行诊断的方法。相对于传统的电磁测量方法,它更适用于某些特定的场合。试验研究表明,这两种光纤传感器均可以定性反映直流自击穿和触发击穿的开关放电特性,其中,紫外光纤传感器更适合捕捉开关放电的起始时刻。     

高压开关管使用可靠性技术研究

高压开关管是脉冲功率装置中的关键元件 ,在使用过程中主要存在触发失败和触发管自击穿 2种失效模式 ,若不妥善地解决高压开关管存在的上述技术问题 ,将严重影响脉冲功率装置的正常工作。笔者主要讨论解决上述问题的技术途径与措施 ,以提高高压开关管的使用可靠性