V/N火花间隙开关的电场和电容模拟计算

介绍了V/N间隙火花开关的工作原理。此开关被用于工作电压500 kV、工作电流400 kA、脉宽100 ns、驱动阻抗1.25Ω的脉冲功率源主开关。利用有限元计算的软件Ansoft对设计的V/N开关进行建模,计算了模型加压导通过程几个关键时刻的电场和电位的分布及开关的结构电容为15.67 pF。     

一种新型机电混合换向直流电动机

提出一种新型的机电混合换向直流电动机。它具有控制简单、功率密度高、效率高等特点；该新型电机采用机械换向器结合二极管续流和阻容吸收电路进行换向，不需要换向极等换向设备，减小了电机的体积和重量，且能有效消除换向火花。换向续流电路采用普通的二极管和电容构成，结构简单，成本低。对原理样机进行了试验及仿真分析，试验结果与仿真结果一致，证明了上述原理和换向方法是有效可行的。     

高海拔下串补火花间隙放电特性的研究

首先介绍关键设备火花间隙的基本结构及工作原理,并论述了高海拔对火花间隙放电电压的影响,然后通过分析海拔高度分别为0 m、2254 m（青海高海拔高电压试验站）下的火花间隙放电试验电压,绘制了放电曲线,推导出海拔高度下空气间隙放电特性的校正公式,同时通过对比常用的高海拔绝缘校正公式,确认推导出的校正公式更贴近实际情况。     

大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。     

机械火花的产生及预防

概要阐述了机械火花的产生及在爆炸性危险场所中采取的防爆技术措施,介绍了工业应用中可能出现的危险点燃源以及欧洲在爆炸性环境用非电气设备的标准化进程.     

500kV串补装置火花间隙放电特性试验研究

为解决500 k V串补装置火花间隙自触发问题,分析了火花间隙系统的构成及工作原理,针对主间隙的放电分散性设计了试验回路及方案,并利用某串补站退出运行的火花间隙,测量了不同间隙距离下的击穿电压,以及固定间隙距离下不同污秽的击穿电压。结果表明,火花间隙击穿电压分散性较大,交流击穿电压峰值分散区间为±7 k V;电极上存在污秽物时,间隙的击穿电压最低约降至洁净电极理论击穿电压值的65.0%。     

大能量电点火系统设计与火花放电特性实验研究

为满足爆炸极限测试和爆轰直接起爆实验的需求,根据火花放电原理,设计了大能量电点火系统。通过火花放电测试系统,实验研究了0.01 kJ、0.1 kJ和1 kJ能量档位下的火花放电特性。利用指数衰减的正弦周期性振荡函数拟合法,计算获得了放电电路振荡周期、电感、电阻和火花电阻等参数,并通过2种方法得出了实验条件下的有效火花能量和变化规律。结果表明:能量档位越高,则电路振荡周期越长,电路电阻和火花电阻越小,有效火花能量占电容器储能的比例也越大。该研究工作对大能量电点火系统的设计、火花放电特性的研究和有效火花能量的计算具有重要的学术理论意义和工程应用价值。     

旋转火花开关多脉冲触发系统设计

为提高触发旋转火花开关的稳定性和可靠性,研制了一套输出电压及频率可调的高压脉冲触发系统。该系统应用多脉冲触发模式,采用可调直流电源和储能电容作为能源系统,利用半导体开关器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为主开关控制放电周期和脉冲宽度,由数模混合电路构成信号源控制IGBT的通断,经过高压脉冲变压器在负载上获得需要的高压脉冲。实验结果表明,该系统在500 Hz的重复频率下能连续稳定地输出高于38 kV的高压重频脉冲,脉冲宽度为20μs,能稳定触发旋转火花开关。通过多脉冲触发的应用,提高了触发系统的可靠性和稳定性、减小了触发系统的体积和重量。     

多通道伪火花放电开关及其半导体表面放电触发器研究

本文设计了典型参数下的同轴式三通道伪火花放电开关及其氧化锌表面放电触发器,进行了空气介质下的放电实验研究,测量了开关的放电曲线,给出了产生伪火花放电的气压范围,计算了开关的放电电流上升陡度,并与相同尺寸下的单通道伪火花开关进行了比较,试验结果表明,采用多通道结构后,开关的长期通流能力由单通道的40kA提高到120kA,电路的电流上升陡度也有很大提高(15%～20%),而电极烧损则大大降低。同时首次采用氧化锌半导体设计了开关的表面放电触发器。实验表明,对耐受电压37kV的伪火花开关,在气压不变的条件下,开关的可触发开关电压可低至440V;在30～2kV的放电电压下,放电电流的时延及其抖动分别为(100～500ns)和(20～50ns)。     

换向器火花检测仪在大型直流电机运行状态检测中的应用

介绍用微处理器为枝心，采用紫外线传成器作为嵌入式系统，检测电机换向器火花仪器的设计。