沿面放电触发的石墨电极火花间隙开关特性和机理的研究
批准号:
51107049
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
李黎
依托单位:
学科分类:
高电压与放电
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
何孟兵、刘浔、林福昌、蔡礼、曾晗、张登、齐向东
中文摘要
石墨电极火花间隙能够较好地满足大电流高通荷脉冲功率装置的需求。但已知的研究还不能很好的解释石墨电极在快脉冲下的击穿特性,现有的过电压自击穿工作方式也存在触发绝缘要求高、电磁干扰强等缺陷。为此,本申请提出一种沿面触发方式工作的石墨电极高压火花间隙,以结合石墨材料耐烧蚀和沿面触发方式触发电压低、时延抖动小、易于集成的优势。本申请需要分析研究该火花间隙的放电特性和击穿机理,掌握其在高能量大电流导通情况下的可靠触发条件,击穿概率和时延分散性随重复放电过程的发展变化规律,在不同气压、不同电场强度下的工作范围、重频绝缘恢复性能等。研究方法上,本申请将借助光谱分析技术分析沿面导通产生的初始等离子体特征及其对主间隙放电过程的影响,并辅助气体放电理论模型和数理统计工具分析研究各电气参数与击穿概率、击穿时延分布等开关特性参数间的数量关系。本申请的研究可以为石墨电极类火花间隙开关的新应用提供理论指导和技术牵引。
英文摘要
本项目提出了一种沿面触发方式工作的石墨电极高压火花间隙,以结合石墨材料耐烧蚀和沿面触发方式触发电压低、时延抖动小、易于集成的优势。分析研究了沿面触发式石墨电极火花间隙的放电特性和击穿机理,从物理上给出了快、慢两种导体模式下的统一理论模型;结合实验分析总结了该火花间隙在高能量大电流导通情况下的可靠触发条件,以及击穿概率和时延分散性随多次重复放电过程的发展变化规律;研究了在不同气压、不同电场强度下该型火花间隙开关的工作范围、绝缘恢复性能;探究了沿面导通产生的初始等离子体特征及其对主间隙放电过程的影响,并辅助气体放电理论模型和数理统计工具论证了各电气参数与击穿概率、击穿时延分布等开关特性参数间的数量关系;研制了一种与沿面触发石墨电极开关配套的触发器,该触发器能同时提供较高的触发电压和触发电流,提高主间隙导通的概率,缩短时延。本项目研究将为石墨电极类火花间隙开关的新应用提供理论依据和技术牵引。
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Study of characteristics and performance optimization of a three-electrode spark gap
三电极火花隙特性及性能优化研究
DOI:
10.1109/tdei.2013.6571414
发表时间:
2013-08
期刊:
IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation
影响因子:
3.1
作者:
[Cai, Li, Li, Lee, Bao, Chaobin, Yunlong, Liu, Bin, Yu, Yafeng, Ge, Longjun, Xie, Lin, Fuchang]
通讯作者:
Lin, Fuchang
DOI:
10.1109/tps.2013.2248390
发表时间:
2013-03
期刊:
2012 16th International Symposium on Electromagnetic Launch Technology
影响因子:
--
作者:
[Lee Li;Bao Chaobin;Feng Xibo;Q. Xiangdong;L. Fuchang]
通讯作者:
Lee Li;Bao Chaobin;Feng Xibo;Q. Xiangdong;L. Fuchang
A Nonthermal Plasma Cage Using Repetitive Nanosecond Pulse Source in the Open Air
露天使用重复纳秒脉冲源的非热等离子笼
DOI:
10.1109/tps.2014.2324287
发表时间:
2014-07
期刊:
IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子:
1.5
作者:
[Teng, Yun, Li, Lee, Jiang, Li-Qiu, Hu, Wen, Liu, Lun, Liu, Ming-Hai]
通讯作者:
Liu, Ming-Hai
Analysis on Triggering and Discharge Characteristics of Three-Electrode Trigatron Gap
三电极触发管间隙触发及放电特性分析
DOI:
10.1109/tps.2012.2192941
发表时间:
2012-05
期刊:
IEEE Transactions on Plasma Science
影响因子:
1.5
作者:
[蔡礼, 李黎, 林福昌, 齐向东, 鲍超斌, 周吴]
通讯作者:
周吴
Modeling of switching delay in gas-insulated trigatron spark gaps
气体绝缘三角管火花隙开关延迟的建模
DOI:
10.1063/1.3693033
发表时间:
2012-03
期刊:
Journal of Applied Physics
影响因子:
3.2
作者:
[李黎, 蔡礼, 齐向东, 林福昌, 潘垣]
通讯作者:
潘垣
共 22 条
石墨电极气体开关的脉冲电弧冲击力及其抵御结构研究
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批准号:52077091
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李黎
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依托单位:
石墨电极气体开关的电弧氧化反应机制及其调控方法的研究
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批准号:51777082
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李黎
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依托单位:
基于改进能量平衡法和动力学法的输电线微风防振研究
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批准号:50878093
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2008
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负责人:李黎
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依托单位:
国内基金
海外基金