真空中电极间隙的预击穿特性研究

本文对真空中电极间隙和真空灭弧室的预击穿特性进行了研究，分析了影响真空中预击穿特性的因素。     

真空间隙的直流脉冲长延时击穿

就高压真空绝缘来说，导致真空电击穿的过程尤其是在大触头开距和长延时情形下的击穿过程，到目的为止尚有诸多不明了的地方。近期的测量结果表明，机械冲击是导致间隙击穿的原因。击穿几年在原始触头条件下最高，而在经过大电流燃弧后有所降低。非金属杂质和遥机杂质在击穿过程中起着重要作用。与可式真空灭弧室相比，商用真空灭弧室没有对机械冲击表现出任何敏感性。除了击穿几率与延时之外，我们也对击穿过程中的暂态电压和电流进     

真空灭弧室的电极

真空灭弧室电极包括有：（１）具有触头功能的中心平伸部分；（２）具有开断电流功能的周缘斜削部分；（３）在电极上形成的螺旋槽，这些槽相对于径向倾斜的。螺肇 最大宽度和最小宽度由下述两个公式给出：Ｌｍｉｎ（ｍｍ）＝０．０６０８（ｍｍ／ＫＡ）     

电极的脉冲电子束处理对真空击穿的影响

本文提出了一种用微秒低能强度电子束对电极进行了预处理的方法。它表明，这种电子束能使电极表面熔化并除去表面层的杂质和气体。接着，对真空间隙进行小电流脉冲放电老炼处理，即可获得较高的击穿电场强度。     

微秒延时真空击穿

本文分析了大电流开断之前，电压延时击穿与时间间隔的函数关系。当时间间隔〉１ｍｓ时，间隙工作状态对应冷电极。对于该过程，在个别开断试验中，研究了延时对种种上参数的依赖关系，我们发现在电压不变时，延时随着间隙距离的增是急剧增大，这就可得出一个结论：场致发射是靠民延时击穿的主要原因，而不是用团块。     

真空灭弧室冲击电压作用下的击穿统计特性研究

本文实验研究了高压代灭弧室在冲击电太作用下的击穿统计特性，实验结果表明，击穿电压的统计分布满足威尔统计分布律，击穿事件的发生只有在电场应力达到一定值后才有可以，引入击穿弱点的概念，从微观角度对该统计性质作了深入的说明，同时还测量５０％击穿电压Ｖ５０随电极开距ｄ的变化，通过最小二乘法得出Ｖ５０∝√ｄ，说明此时灭弧室中的周穿过程主要由同微粒作用引发的。     

真空间隙中经臭氧化水处理的铜电极的表面状况及电击穿特性

氧化水处理有一优点，即可除去有机污染，从而在表面上产生一钝化氧化膜，且经处理的表面状况可在空气中保持。这一技术已被应用在无氧铜电极的表面处理中。实验结果表明：在无任何防护下，首次电压施加时，击穿场并不总是提高的，但在击穿处得到显著的老炼效应。此外，在经臭氧水处理的表面上附加的溅射净化提高了首次击穿场，表面分析证明，在经臭氧化水处理后，电极表面覆盖了一层氧化膜（CuO)，经过由脉冲电压产生的500次重复击穿的老炼后，这一薄膜被去除，暴露出大部分铜，这些结果是根据处理后的表面能在空气中保持的特点得出的。     

真空断路器一个电极中若干真空灭弧室的并联

在真空断路器的一个电极中将几个真空灭弧室并联，可以提高断路器的额定工作电流和短路开断电流。在这方面已经进行过一些试验。本文将给出这些试验的结果。我们将会看到，在断路器的整个使用寿命过程中，在触头闭合时，哪些因素能使几个灭弧室之间的分流值达到要求。而且，我们还对触头分离时几个灭弧室之间的分流情况进行了研究。研究结果表明：采用纵磁场（AMF）触头的真空灭弧室效果比较好，而触头分离过程中延迟时间很长时将会对几个灭弧室之间的电流分配产生影响。     

真空中延时击穿的研究

我们用一个高清晰度的双筒摄像机（ICCD），通过一些试验来研究真空断路器的延时击穿现象，延时击穿可以引起电弧重燃，导致开断失败，这种开断失败比较少见，它可以由好几种机理产生，本文介绍了研究这种特殊现象的方法，并且展示了击穿发生的初始阶段电弧的图象。     

真空灭弧室内部屏蔽罩间隙雷电冲击击穿特性的面积效应

随着真空灭弧室电压等级的提升,其内部屏蔽罩间隙的尺寸增加将产生击穿面积效应,这将成为制约真空灭弧室绝缘性能的关键因素之一。本文研究了真空屏蔽罩间隙在不同间距条件下雷电冲击击穿特性的面积效应,实验中采用了三种直径的典型屏蔽罩结构,直径分别为40、60和80 mm,电极材料为不锈钢。结果表明,在恒定间距条件下,随着有效面积的增加,真空屏蔽罩间隙的绝缘强度呈下降趋势,并且下降速度逐渐增大。当间距增大时,一方面任意有效面积下屏蔽罩间隙的击穿电压显著提升;另一方面,由于有效面积的增大对击穿电压的削弱作用逐渐降低。本文的研究结果不仅可以指导真空灭弧室内部屏蔽罩间隙的绝缘设计,也可以为具有不同电极结构真空间隙的绝缘评估提供理论依据。     

真空灭弧室电极结构及其性能分析

本文着重分析线圈式纵向磁场电极结构、铁片式纵向磁场电极结构，杯状电极结构和折叠花瓣电极结构的特点和适用范围。     

电极表面形态对真空击穿特性的影响

真空击穿是影响许多电子器件性能的一个重要因素,引起真空击穿的原因很多,其中电极的表面形态在真空击穿的起始阶段发挥着重要的作用。采用有限元法分析了不同电极表面形态对电极间电场的影响,研究表明当电极表面有凹凸缺陷时易引起击穿的发生,其中凸缺陷将导致电场强度几十倍增加,且圆锥形凸起引起的最大电场强度和尖端角度成线性关系;并进一步模拟研究了老炼对真空击穿特性的改进,结果表明老炼可将峰值电场强度降低70%以上。     

真空间隙中较宽面积的圆形铜阴极预击穿辐射场的分布

用透明的阳极对圆形铜阴极上的预击穿辐射场的分布情况进行了分析研究,使用无氧铜作为阴极材料。实验表明预击穿不会总发生在场值最强的位置,也就是说不在阴极的中心,有时也能在远离阴极中心的位置观察到预击穿场,不仅在中心位置,同时在周围地区也都可以发现预击穿场。周围地区的场强度比中心的要弱得多。     

电真空器件电极间打火的机理研究

本文对彩色显像管及电真空器件各种打火、击穿现象进行了全面分析,对电极表面存在的微突起、电极材料内含有挥发性杂质引起打火的内在机理作了详细讨论。     

真空灭弧室的不同电极在电流开断后的绝缘恢复特性

本文对真空灭孤室的不同电极在电流开断后的绝缘恢复特性进行了研究，我们采用螺旋电极和纵磁场电极来比较其结构。也对CuBi触头材料和CuCr触头材料进行比较。本文对每种电极的不同特性进行了讨论。     

Cu合金在真空小间隙下的击穿表面特征

本文研究了真空Ｃｕ，ＣｕＣｒ３和ＣｕＣｒ５０合金在真空小间隙下的击穿强度和击穿后表面组织特征，认为个同成份的合金由于表面熔化层快速冷却时产生的不同表面组织形貌特征是影响其击穿强度的一个重要原因。     

断路器预击穿绝缘特性研究

选相智能控制技术因其具有经济性已经逐步取代了合闸电阻,并在电网中广泛应用,其能够有效抑制操作过电压,延长喷口及触头寿命,提高供电质量。该技术要求断路器具有稳定的机械特性和良好的断口预击穿绝缘特性[1]。其中断口预击穿绝缘特性决定了选相控制的最佳投切相位,影响选相智能控制的可实施性和实施效果。文中分析了某断路器灭弧室断口预击穿绝缘特性试验及仿真结果,通过对比得出断路器实际断口预击穿绝缘特性,同时也得出仿真分析相关判据。