电磁力驱动型气体火花开关的初步研究

摘要

高功率气体火花开关在脉冲功率领域有重要的应用价值.研制了一种电磁力驱动型的高电压、大电流气体火花开关.开关采用电磁力驱动触发电极运动,来改变触发电极与主电极的间隙距离,从而控制开关的通断.这种开关的特点是实现了触发电极与触发系统间的物理隔离,可以有效避免电脉冲对触发系统的影响.实验研究结果表明:氮气条件下,开关充气的压力在0.10～0.30MPa范围内,开关的击穿电压与气压呈线性关系;在0.10,0.14,0.18,0.22,0.26和0.30MPa气压下,开关的工作电压范围分别是自击穿电压的21％～96％,21％～95％,21％～95％,19％～95％,17％～95％和16％～96％;该开关作为强流电子加速器初级能源的放电开关,在工作电压30kV,电流峰值60kA的条件下,开关可靠导通,触发系统正常.强流电子加速器输出电压为340kV、脉宽为180ns,波形重复性好,开关性能稳定.