陡化开关动作特性及其对纳秒脉冲源输出的影响

摘要：

脉冲变压器型高压脉冲源广泛应用于高电压试验等领域,但脉冲前沿较缓,陡化开关和峰化电容对其有重要影响.为优化脉冲源输出特性,研制了用于纳秒脉冲源输出脉冲陡化的两电极气体开关,电极为球-球、球孔-球孔(球头中心圆形孔)及尖-球3种结构,开关间隙距离3～20 mm可调,工作气压范围为1.5～8.5 atm(1 atm=1.01×105 Pa).当开关的间隙距离一定时,通过调节气压,使其在峰值处击穿,研究了电极形状、间隙距离及气压对陡化开关 自击穿电压分散性和脉冲源输出参数的影响.实验结果表明:当间隙距离为5 mm时,尖(阴极)-球电极的开关动作电压较高且击穿稳定性较好.在尖(阴极)-球电极布置形式下,间隙距离为7 mm,工作气压为5.4 atm时,陡化开关动作电压最高,击穿稳定性最好,输出脉冲前沿更快.因此,增强阴极局部电场强度和使开关工作在短间隙高气压条件下更有利于陡化开关在峰值附近击穿,且利于提高击穿稳定性.优化陡化开关配置后,脉冲源输出脉冲电压幅值约为120 kV,幅值相对偏差约为2.3％,前沿约为17 ns.

关键词：陡化开关、纳秒脉冲源、开关电极、脉冲功率、间隙距离

所属期刊栏目：14

分类号：TM85(高电压技术)

资助基金：国家电网陕西省电力有限公司科技基金资助项目5226XA220001

在线出版日期：2023-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：122-128,149