伪火花放电开关的表面放电触发装置研究

设计了以半导体氧化锌和陶瓷为材料的伪火花开关的两种表面放电触发器，这两种触发器体积小，结构简单，可焙烧，大量实验（＞10^5次）表明，其可靠性高，寿命长，用它们触发的伪火花开关在放电电压30－2kV的范围内具有稳定的放电时延（陶瓷触发为50－340ns，氧化锌触发为100－500ns)和地延抖动（陶瓷触发为15－40ns，氧化锌触发为30－50ns)。由于触发电流大，因此可在极低的开关电压下触发开关，对耐受电压30kV的伪火花开关，其最低可触发开关电压可小于1kV(陶瓷触发为600V，氧化锌触发为440V）。     

电脉冲触发气体火花开关的研制

结合现有理论与研究成果,研制出了一套既具有良好屏蔽效果又有助于减小脉冲上升时间的同轴一体式气体火花开关装置.通过对开关的自击穿特性及触发特性进行的实验研究表明,开关具有电感小、触发特性好等优点,并成功应用于脉冲源装置.     

真空触发开关通断特性实验研究

应用大电流 LC振荡回路对真空触发开关进行了大量实验研究 ,得出了不同频率下的极限通断能力 ,分析出电流变化率对通断能力的决定性影响 ,以及燃弧时间或电弧输入能量对上述影响的修正 .实验得知 ,试品尺寸下纵向磁场真空触发开关 ( TVS)可以在 1 0 k A/1 0 k Hz下进行合分操作 .对于更高的电流 ,由于真空电弧正的伏安特性 ,可由多个 TVS并联及同步触发完成 .     

优化电极场畸变间隙开关动作特性的实验研究

对电极经过优化设计的场畸变间隙开关的可控特性和击穿时延进行了较深入的研究。结果表明：当触发电极距下电极的距离为主电极距离的1/4和1/3处时,最低可靠击穿电压只有自击穿电压的55.8%和74.5%。适当下移触发电极可明显增大可控击穿电压范围。开关击穿时延受主间隙电压影响较大,触发电压对开关击穿时延的影响不显著。     

静电放电火花点燃特性与危险性分级方法

由分析静电放电火花羔火过程的物理特征和静电放电火花的点燃特性。根据静电放电火花的能量大小、放电火花空间分布范围和放电火花持续时间,研究静电放电火花实际点燃可燃物的可能性大小,给出6种典型静电放电火花的实际点燃能力。根据灰色系统理论,分析静电放电火花点火源序列和可燃物危险性序列之间存在的关联性,对静电放电火花的实际点燃危险性进行定量评价,将工业生产条件下的静电放电火花点燃危险性分为4级。     

介质表面的辉光放电特性

为产生大面积片状等离子体,实验研究了在介质表面的直流放电氩等离子体特性. 测试了共面电极和对面电极两种结构下的放电伏安特性曲线和等离子体发光图像,讨论了介质表面效应对电场分布和放电特性的影响. 结果表明,这两种电极结构具有相似的放电特征,等离子体通道紧贴介质表面;二者伏安特性曲线基本相同,它们随放电条件的变化规律也比较相似,但与传统平板电极直流放电特性不尽相同. 介质表面影响电场分布和电荷损失机制,因而影响放电特性. 介质表面共面和对面电极结构可以产生高密度平面等离子体.     

高压开关的局部放电试验研究

随着社会经济的发展人们生活水平的提高,人们对电的需求量也越来越高,高压开关是用来给城市供电的电力设备,在供电过程中,高压开关起到了非常重要的作用。安全是电力行业发展的基础,高压开关柜设备是否稳定直接影响电力行业的发展。本文介绍了高压开关柜和局部放电的概念,总结了造成局部放电的原因,并对高压开关的局部放电进行了实验研究和分析。     

真空触发开关性能指标及开断特性的试验研究

针对脉冲高频电流的情况分析了真空触发开关的性能指标以及影响因素,同时用电流过零前电流的下降速率与恢复电压的上升速率的乘积作为开断能力的衡量指标,进行了触发开关电流开断能力的试验研究,并对试验结果进行了讨论．研究表明,触发间隙的材料与结构、主间隙电极结构与材料、电流过零前电流的下降速率与恢复电压的上升速率、以及介质恢复强度等是影响真空触发开关开断能力的主要因素,在所定义开断能力衡量指标的条件下,真空触发开关的分断能力随电流频率的提高而增加．     

静电模拟器放电开关辐射场特性研究

研究了在静电放电抗干扰实验中模拟器内部放电开关动作对测试结果造成的影响.在保证放电电流满足IEC61000-4-2标准的前提下,对模拟器采取了一定的屏蔽措施,在此基础上进行了模拟器屏蔽前后性能测试及静电放电抗干扰实验.实验结果表明:ESD模拟器自身屏蔽是有问题的,其内部继电器放电开关的动作也会产生强电磁场,对ESD辐射场造成影响,从而影响被测试件的静电放电敏感性测试结果.由此证明IEC61000-4-2对静电放电模拟器只规定放电电流波形及其参数是不够的,还需进行更详细的规定,尤其是电流导数波形和辐射场的规定.     

硅橡胶表面的分离水珠放电与不明原因闪络

通过对试品模型的试验研究,分析了硅橡胶表面存在单个和多个水珠时影响其放电电压的因素,并用高速摄像机观察了清洁硅橡胶表面雾中凝结水珠时的闪络过程．研究结果表明,由于硅橡胶表面的憎水性而使水珠只能以分离的形式存在,从而造成在水珠、硅橡胶和空气的三者交接处的局部场强集中,产生强烈局部放电以及间歇式的小电弧,水珠周围局部丧失憎水性和电场力的作用使水珠拉长,场强进一步得到加强从而发生不明原因闪络。     

伪火花放电开关的实验研究

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放电实验研究.测量了伪火花开关耐受电压与气压关系曲线,确定了产生伪火花放电的气压范围.研究表明,当间隙距离和孔径均为3mm时,开关的伪火花放电气压范围为4～29Pa.实验发现,在伪火花放电和普通辉光放电之间存在一气压阈值,在本文实验条件下,该点的气压为29Pa,此时开关放电电压为2kV.测得了单间隙伪火花开关耐受电压的上限值(40kV),并对此现象进行了理论分析.计算了开关的放电电流密度和电流上升陡度,当导通电流为93kA时,其电流密度大于1 7×104A/cm2,电流上升陡度大于7 8×1010A/s,反峰系数为90%.最后,分析了伪火花开关的设计要点与性能影响因素.     

一种新型仿制的触发真空开关性能测试实验研究

对一种新型仿制的触发真空开关进行了性能测试,实验主电压从1kV到10kV变化,相应的主电流从7kA到70kA变化,得到的触发电压、导通时延和触发电阻与典型的触发真空开关相比较,性能更稳定,其中10kV的高电压连续做了105次,开关均能正常导通,并且电极的烧蚀较小,说明开关性能良好,达到了设计要求.实验的结果对下一步的开关设计和应用开发有一定的参考价值.     

真空中交流电压下聚合物沿面闪络前的发光特性

以聚四氟乙烯为例研究了交流电压下聚合物绝缘材料在真空中沿面闪络发生前的表面发光特性。观察到了两个明显不同的发光阶段：较低电压下的低发光量的稳定发光和稍高压下的剧烈，无规则的发光。     

溅射金膜对氧化铝陶瓷纳秒脉冲真空沿面闪络的影响

研究了溅射金膜对氧化铝陶瓷在真空环境中、纳秒脉冲高电压作用下沿面闪络特性的影响规律.通过对氧化铝陶瓷表面粗糙度、电极接触形式的研究,并结合表面态陷阱、界面能带结构、电荷注入过程的分析,探究了影响氧化铝陶瓷溅射金膜后沿面闪络电压的主要原因.在50 ns/1.2μs脉冲下、电极间距10 mm时,测量各试样的闪络电压60次,取后30次平均值作为稳定的闪络电压.研究结果发现,氧化铝陶瓷在溅射金膜电极试样的闪络电压比直接压接电极试样的闪络电压低,这是因为在不同电极接触方式下,氧化铝陶瓷材料的表面态对真空中的电子发射和材料表层的电荷注入的影响不同所致.     

一类不确定时滞切换系统保性能控制

研究了一类具有范数有界时变参数不确定性能的时滞切换系统在任意切换下的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式处理方法,导出了控制律存在条件。     

基于SOA光开关矩阵的光交叉连接的研究

介绍了光交叉连接（ＯＸＣ） 节点的基本交叉机制、基本结构及评价参数,提出了一种基于半导体光放大器（ＳＯＡ） 构成光开关的２×２ 的光交叉连接节点的结构,测试并分析了实验系统的主要性能参数．实验表明,用ＳＯＡ 光开关矩阵来构建ＯＸＣ节点的方案是可行的．     

一种基于空心阴极放电的宽带等离子体微带开关

提出一种基于空心阴极放电等离子体的宽带微带开关,其基本原理是以放电等离子体代替微带线射频微机电系统(RF MEMS)开关的金属悬臂来实现开关功能.利用低气压下空心阴极放电产生微带等离子体,并研究了这种开关的传输特性.结果表明,放电系统工作时,等离子体开关对1～9GHz电磁波的传输效率为10%～30%;不产生等离子体时,开关间隙将隔离电磁波;开关对脉冲电压的响应时间约为1μs.利用空心阴极结构和脉冲电压驱动可以实现宽带微带开关.     

基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿方案

针对基于多条耦合器声表面波式小波重构器件中各个尺度器件之间时间不同步的问题，提出了补偿多条耦合器和输出叉指换能器之间距离来实现时间同步的延时补偿方案．该方案利用声表面波在晶体基片表面的延时特性，通过在声表面波器件内部进行延时补偿，确保了各个尺度重构器件在同一触发信号作用下具有相同的响应时间，解决了由于时间不同步造成的重构误差问题，避免了由于利用外部延时电路而增加器件的体积和功耗．对一个具有三尺度、基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿实验结果表明，该方案能够有效地解决不同尺度小波重构器件之间的时间不同步问题．     

基于时滞预报开关控制器的设计及其应用

本文给出基于时滞预报开关控制器的设计,该控制器是由系统结构快速预报器和开关控制器组合而成。这个控制器已成功地应用于苯胺版冲晒机冲洗液的温度控制中。