不同电极激光触发真空开关高频开断能力研究

发布时间：2021-01-28 08:55

　　为研制综合性能更优的脉冲功率闭合开关,满足脉冲功率系统对开关重频工作能力的需求,基于可拆卸真空腔体搭建试验电路,考察电极间距、电流频率及极性配置方式对不同电极激光触发真空开关（lasertriggered vacuum switch,LTVS）高频开断能力的影响。试验结果表明,横磁电极LTVS的高频开断能力明显优于纵磁电极;开关的开断能力随着电极间距的增大逐渐降低,采用横磁电极开关的开断能力受电极间距影响更明显;受触发材料影响,靶材为KCl+Ti混合材料且开关为正极性时,电流频率增加会显著降低LTVS的高频开断能力,而负极性时,频率变化对开断能力并无明显影响;不同极性配置下,电流过零时较为活跃的触发材料释放的带电微粒会在不同程度上影响LTVS的高频开断能力。该研究结果可为后续进一步优化LTVS的综合性能提供参考和建议。 

【文章来源】：高电压技术. 2020,46(07)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

可拆卸LTVS及电极结构示意图

图1 可拆卸LTVS及电极结构示意图式中：L为主回路电感值；C为主回路电容值。试验中通过调整LC主回路电感值获得频率依次为1、1.8、4、9.2和17 kHz的高频振荡电流，以测试电流频率对LTVS高频开断能力的影响。试验使用Tektronix P6015A高压探头配合罗氏线圈测量LTVS上的电压和电流。

图4为2种电极LTVS在不同电极间距下极限开断电流峰值Im统计结果，由图4可知，2种电极的LTVS高频开断能力均随着电极间距的增大而递减，且横磁电极LTVS开断能力受电极间距影响较明显；相同电流频率、电极间距条件下，横磁电极LTVS极限开断电流峰值Im较大，其高频开断性能明显优于纵磁电极。电极间距决定间隙磁场强度，相同条件下电极间距的增大使得主间隙磁场对真空电弧的调控能力减弱，电弧对触发材料的烧蚀作用增强。图4 不同电极结构的LTVS极限开断电流峰值

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3004710