高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2014年
10期
3235-3242
,共8页
吴佳玮%丁卫东%韩若愚%刘云飞%周海滨%刘巧珏
吳佳瑋%丁衛東%韓若愚%劉雲飛%週海濱%劉巧玨
오가위%정위동%한약우%류운비%주해빈%류교각
电极烧蚀%铜钨合金%二电极开关%脉冲功率%开关寿命%X射线光电子能谱
電極燒蝕%銅鎢閤金%二電極開關%脈遲功率%開關壽命%X射線光電子能譜
전겁소식%동오합금%이전겁개관%맥충공솔%개관수명%X사선광전자능보
electrode erosion%Cu-W alloy%two-electrode switch%pulsed power technology%switch lifetime%X-ray photoelectron spectroscopy
为进一步提高铜钨合金(质量分数为30％的铜和70％的钨)二电极自击穿气体开关的性能,在干燥空气为绝缘气体、气腔温度最高达80℃、不可换气的有限密闭腔体(1.2 L)内,以及30 kV自击穿电压、75 kA通流能力、0.1 Hz重复频率且工作寿命达至少5 000次等极端工作条件下,实验研究了电极烧蚀量、表面烧蚀特性随放电次数的变化,进而分析了开关工作性能及失效原因.结果表明:阴极电极头烧蚀更为严重,电极烧蚀率为6.3×10-6cm3/C,阳极电极头的电极烧蚀率为5.5× 10-6 cm3/C,阴、阳极电极头表面均存在大量蚀坑、凸起和裂纹;自击穿电压呈现较明显上升趋势,5 800次放电时加压至45 kV开关未击穿,判定开关失效;聚四氟乙烯绝缘子表面损失大量氟元素并新增铜、钨等元素.因此推断开关失效的主要原因为在密封腔体、大电流条件下,电极烧蚀的喷溅产物与绝缘子表面发生复杂化学反应并生成强电负性气态产物,造成开关自击穿电压骤升.
為進一步提高銅鎢閤金(質量分數為30％的銅和70％的鎢)二電極自擊穿氣體開關的性能,在榦燥空氣為絕緣氣體、氣腔溫度最高達80℃、不可換氣的有限密閉腔體(1.2 L)內,以及30 kV自擊穿電壓、75 kA通流能力、0.1 Hz重複頻率且工作壽命達至少5 000次等極耑工作條件下,實驗研究瞭電極燒蝕量、錶麵燒蝕特性隨放電次數的變化,進而分析瞭開關工作性能及失效原因.結果錶明:陰極電極頭燒蝕更為嚴重,電極燒蝕率為6.3×10-6cm3/C,暘極電極頭的電極燒蝕率為5.5× 10-6 cm3/C,陰、暘極電極頭錶麵均存在大量蝕坑、凸起和裂紋;自擊穿電壓呈現較明顯上升趨勢,5 800次放電時加壓至45 kV開關未擊穿,判定開關失效;聚四氟乙烯絕緣子錶麵損失大量氟元素併新增銅、鎢等元素.因此推斷開關失效的主要原因為在密封腔體、大電流條件下,電極燒蝕的噴濺產物與絕緣子錶麵髮生複雜化學反應併生成彊電負性氣態產物,造成開關自擊穿電壓驟升.
위진일보제고동오합금(질량분수위30％적동화70％적오)이전겁자격천기체개관적성능,재간조공기위절연기체、기강온도최고체80℃、불가환기적유한밀폐강체(1.2 L)내,이급30 kV자격천전압、75 kA통류능력、0.1 Hz중복빈솔차공작수명체지소5 000차등겁단공작조건하,실험연구료전겁소식량、표면소식특성수방전차수적변화,진이분석료개관공작성능급실효원인.결과표명:음겁전겁두소식경위엄중,전겁소식솔위6.3×10-6cm3/C,양겁전겁두적전겁소식솔위5.5× 10-6 cm3/C,음、양겁전겁두표면균존재대량식갱、철기화렬문;자격천전압정현교명현상승추세,5 800차방전시가압지45 kV개관미격천,판정개관실효;취사불을희절연자표면손실대량불원소병신증동、오등원소.인차추단개관실효적주요원인위재밀봉강체、대전류조건하,전겁소식적분천산물여절연자표면발생복잡화학반응병생성강전부성기태산물,조성개관자격천전압취승.
