长寿命铜钨合金气体开关电极的烧蚀形貌

摘要：

研究密闭腔内结构紧凑、长寿命、大通流能力且能重复频率稳定工作的气体开关,对于油气开发中应用的脉冲功率装置意义重大.从工程实际出发,开展了对铜钨电极烧蚀形貌与相关特性的系统研究.搭建了开关实验平台,模拟实际工程中开关的变化过程.通过接触式非球面测量仪、共聚焦显微镜等设备完成对不同寿命阶段电极表面形貌的观测,得到表面轮廓线、平面显微图像,以及3维重建模型等数据,定量表述电极表面烧蚀形貌.结果表明,随着累计转移电荷量的增加,阳极、阴极的表面粗糙度均明显增加,且边缘区较中心区具有更高的粗糙度;对于同一区域,阴极都具有更高的粗糙度;20000次自击穿放电后,表面粗糙度增加至7.752μm(阴极,边缘)与5.573μm(阳极,边缘).总体而言,阴极较阳极烧蚀更为严重,多次放电后表面形貌复杂,难以用简单模型描述.该研究是对传统气体开关技术的重要补充,具有相当的科研价值,同时也对油气开发等工业应用实际具有重要借鉴意义.

关键词：二电极开关、铜钨合金、电极烧蚀、共聚焦显微镜、页岩气开发

所属期刊栏目：37

分类号：TM85(高电压技术)

在线出版日期：2017-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2465-2478