Release Time:2019-03-10  Hits:

Indexed by: Journal Article

Date of Publication: 2016-12-10

Journal: 电工技术学报

Included Journals: Scopus、CSCD、ISTIC、PKU、EI

Volume: 31

Issue: 23

Page Number: 150-158

ISSN: 1000-6753

Key Words: 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

Abstract: 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TiH2,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650ns.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4.5×107W/cm2,最低工作电压为30V;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5A后,如果外加电压足够高,振荡现象消失,真空电弧稳定燃烧.