平板电极型激光触发真空开关的导通特性研究

发布时间：2017-06-15 05:10

  本文关键词：平板电极型激光触发真空开关的导通特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：强激光触发方式的真空开关由于触发精度高、可靠性好、并能有效避免触发装置的电磁干扰,在快速关合开关、电磁发射、串联补偿电容保护等领域具有非常广阔的应用前景。设计了一种平板电极型激光触发真空开关。为了提高其触发寿命,针对触发电极进行优化。触发电极耐烧蚀,靶材选取TiH_2,其能为开关导通提供丰富的初始等离子体,开关的触发性能得到加强,开关的最短时延可达650 ns。详细讨论激光参数、聚焦镜位置、主电压值等对开关的触发阈值、最低工作电压和时延特性的影响,提出触发阈值理论和电弧形成机制,为此类开关的性能优化提供理论依据。实验表明:开关稳定的触发阈值达4.5×10~7W/cm~2,最低工作电压为30 V;采用正常聚焦模式能大幅度降低开关的时延;电弧电流的开始阶段存在强烈振荡过程,电流值大于5 A后,如果外加电压足够高,振荡现象消失,真空电弧稳定燃烧。
【作者单位】： 大连理工大学电气工程学院;国网重庆电力公司电力科学研究院;
【关键词】： 激光触发真空开关 触发阈值 最低工作电压 时延特性 电弧形成机制
【基金】：国家自然科学基金项目资助(51277020,51477024,51337001)
【分类号】：TM564
【正文快照】： 0引言触发真空开关(Triggered Vacuum Switch,TVS)具有工作电压范围宽、承载电荷量高(可达上千库仑)、动作迅速、控制精度高、介质恢复迅速、无噪声、结构紧凑、使用方便和维护简单等优点,一直是高压大电流快速关合[1]、电磁发射[2]、串联补偿电容保护[3]等领域的重要开关器件

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