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.     

一种用于高功率脉冲电源的闭合开关

在电热、电磁发射技术中，高功率脉冲电源占据着非常重要的位置，开关是高功率脉冲电源的重要组成部分。该文介绍了大功率空气开关 及主要结构特点，着重介绍了ＨＧ－１００型空气开关的设计及特性，分析了空气开关存在的问题及改进方向。研究表明，从触发脉冲加瞬间到电导等离子体开始形成阶段，决定着空气开关动作时间和稳定性；在间隙中形成高电导率的等离子体的速度决定了脉冲前沿的徒度；脉冲功率电源稳定工作的极限频率取决于     

超宽带高功率脉冲辐射源气体开关的研究

超宽带高功率脉冲辐射源是高功率微波武器的一种,利用高能微波可以对无线电、雷达系统、通讯系统、计算机系统甚至电力系统等设施进行破坏。本文介绍了辐射源的研究现状、结构和气体开关的工作原理,并对辐射源脉冲进行测量。通过理论和实验数据的分析表明:采用氮气并且工作在高电场和10atm大气压强的条件下,可以获得500ps的脉冲前沿。     

新型多开关脉冲功率技术

摘要阐述一种基于TLT(Transmission-Line-Transformer)的新型多开关脉冲功率技术。该技术可以像Marx发生器一样实现多个火花开关的自动同步,而无需外部同步触发电路或光路。与传统的多开关电路相比,不仅可以通过电压叠加获得高电压输出,而且可以通过电流叠加实现大电流输出,或者用于驱动多个独立的负载。该技术已被成功应用于高效高重复率大功率纳秒短脉冲电源的开发。该电源采用10个火花开关,它们可以在约10nm内实现同步。输出脉冲上升沿约10ns,脉冲宽度55ns。输出峰值功率300～810MW,输出电压40～77kV,输出电流6～11kA,能量转换效率93%～98%。由于总的开关负荷由10个开关均分,与基于单个火花开关的系统相比,系统寿命可大幅度提高。当采用闸流管时,还可以用来产生大电流微秒脉冲,可行性已经在具有3个闸流管的小型实验设备上得到验证。此外,该技术独特的多开关连接方式可以拓展到其他脉冲电路中,如Blumlein发生器和感应叠加器,从而派生出其他新型多开关电路。     

基于Matlab实现纳秒脉冲气体放电波形的分析与处理

研究了气体放电中的等离子体状态形成的规律,通过快速傅里叶变换和Matlab软件对不同间距下的纳秒脉冲波形进行了处理,发现等离子振荡的频率与等离子体的长度成反比,气体放电的间距越大,等离子体振荡的频率越低.     

毫秒级无火花高压脉冲电源

给出一种实现毫秒级高压脉冲的方法。其原理是将三相高压变压器的次级分别整流再串接，在其中二相加滤波作为直流基压，在另一相的初级通过调节可关断可控硅（ＧＴＯ＿Ｓ）的导通时间，可获得不同宽度的带直流基压的脉冲高压。该电源还具有自动稳流、快速过流保护系统，可实现无火花供电。     

兆伏级串级自触发开关脉冲击穿特性影响机制及优化

大型脉冲功率装置中使用的兆伏级开关常采用串级结构以提高工作电压并保证开关电场的均匀性。在脉冲电压上升速率固定且单级开关击穿概率服从Weibull分布前提下,推导了串级开关击穿概率分布模型,并分析了3级串级开关击穿特性的影响机制。在能保证各单级开关击穿特性一致性较好的条件下,触发3级开关时,后击穿的2级在高过压下击穿,每级开关的平均击穿电压降低,开关整体击穿时延抖动与单级触发开关相当;触发1级开关时,大概率是触发级先击穿、 2个自击穿级在高过压下击穿,开关整体抖动远小于自击穿抖动,每级开关的平均击穿电压比触发3级时更高,但由于自击穿级仍有小概率先击穿,开关整体抖动约为触发3级时的2倍。在前沿约300 ns的脉冲电压下实验研究了串级开关的击穿特性,其中单级开关采用自触发持续预电离方式以保证特性的一致性。结果表明,开关工作电压0.8～2.0 MV范围内,触发1级时,时延抖动2.9～7.7 ns、电压分散性0.51%～2.21%,触发3级时,时延抖动2.3～3.6 ns、电压分散性0.59%～0.91%,验证了模型分析所得的规律,且实现了对原有串级开关击穿特性的优化。此外,由于0.3 MPa以...     

废水处理用等离子体窄脉冲电源的研制

主要论述了一种气体放电等离子体窄脉冲电源装置的构成及工作性能;尤其对自行研制的核心部件八电极旋转火花隙开关(RSGS)的大小,尺寸结构进行了说明.分析了电源主电路工作原理,对电路的动态工作进行数学建模和解析求解,为电源设计和元件参数选取提供了依据.通过此套电源所产生出的高压脉冲波形,具有上升沿小于100 ns,脉宽不大于1μs,脉冲频率可调,脉冲功率大等特点.通过实验表明,该电源应用于产生等离子体进行废水净化等领域,具有良好的降解效果.     

高倍增 GaAs 光电导开关的设计与研制

首次报导了采用Ｓｉ３Ｎ４、硅凝胶钝化／保护的微带线低电感输出的全固态ＳＩ－ＧａＡｓ高压亚纳秒光电导开关的研究结果,该器件的耐压强度为３５ｋＶ／ｃｍ,具有理想的暗态伏安特性;典型的电流脉冲上升时间为２００ｐｓ,电流达１００Ａ．并在实验中观测到典型的高倍增（Ｌｏｃｋｏｎ效应）现象．     

基于表面闪络放电的伪火花开关触发特性的研究

采用不同介电常数的绝缘材料,设计了基于表面闪络放电的触发型伪火花开关,通过实验发现,两种相对介电常数较高的材料（介电常数分别为1162和3 460）制作的沿面闪络触发器,具有结构简单、体积小、触发特性稳定等特点,用它们制作的触发型伪火花开关,放电电压在2-30 kV范围内,触发型伪火花开关的放电时延和时延抖动分别为81-39 ns、25-8 ns和77-35 ns、21-6 ns.对于耐受电压30 kV的伪火花开关,其最低可靠工作电压可分别低至134 V和128 V,相应的动态工作电压范围分别为0.48%-99%和0.46%-99%.     

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.     

电爆炸切断开关产生纳秒脉冲的实验研究

论述了电爆炸导体的爆炸机制，以及作为切断开关爆炸导体参数选取的经验公式，并设计一个含两根电爆炸丝断路开关的电感储能电路，通过斩波来产生一个纳秒级大电流的单触发脉冲．在实验中，通过调节导体参数，可得到脉宽100ns的大电流脉冲，也通过实验探讨了电爆炸丝的参数及实验条件的选择对这个脉冲的影响。     

浅谈高压开关柜中电力互感器的运用

结合工作实践,探讨了高压开关柜电力互感器的作用,阐述了电力互感器的检测、试验、运行及维护等问题。     

HYNC-50D场效应管电火花脉冲电源

场效应管电火花脉冲电源,利用电流前沿斜率控制,实现了高效率低损耗放电加工模具,从而提高了模具的仿真度。电压控制型功率器件,利用场效应管实现了窄脉宽高峰值电流放电加工模具,取得了模具最佳加工表面粗糙度和提高去除率的统一。采用单片机和主振级两套脉冲发生器,进一步提高了电火花脉冲电源的可靠性和电火花机床的利用率。     

火花塞炽热点火离子电流显示装置的设计

本文介绍了显示火花塞炽热点火最新颖最灵敏的方法─—离子电流法及其机理，尽管要在示波器荧屏上同时显示离子电流讯号和电点火讯号是非常困难的，但本文对这种显示装置的线路在原理和设计上作了深入探讨，取得满意的解决方案，同时还给出了所检测的典型火花塞各种工况的波形图．该装置不仅是显示火花塞炽热点火的重要工具，更可为发动机的点火系统、供油系统和燃烧过程的监控、研究和自动控制提供一种有效的手段．     

预燃室火花塞式天然气发动机燃烧性能试验

为研究装配预燃室火花塞对天然气发动机燃烧性能的影响,本文基于发动机试验台架,对其燃烧性能进行了试验研究。首先,基于试验对象,搭建发动机试验台架。随后,基于上述试验平台,分别研究预燃室火花塞的燃烧特性、空燃比特性及点火提前角特性。通过试验发现,相较于普通火花塞,预燃室火花塞可以有效提高缸内燃烧压力与燃烧速率,增强发动机动力性能,但同时会增大缸内压力升高率,导致NOx排放增加,发动机工作粗暴;预燃室火花塞稀燃特性有所下降,当提高空燃比时,更容易出现失火现象;预燃室火花塞可显著提升发动机经济性能,且最佳点火提前角有所减小。     

自动转换开关电器在电厂保安电源系统电源切换中的应用

通过对发电厂保安电源系统工作电源和备用电源采用自动转换开关电器切换方式与框架断路器组合切换方式在接线方式、运行及切换方式以及运行性能等方面的比较,提出了保安电源系统采用符合国家标准的自动转换开关电器的方案。     

瓦斯发电技术研究与实践

简述了矿井瓦斯发电技术,阐述了发电机组的原理与结构,探讨了发电机组的应用实践。