在脈沖功率技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域中,高能開(kāi)關(guān)是其重要的組成部分,選擇合適的高能開(kāi)關(guān),是構(gòu)建性能完備的脈沖功率系統(tǒng)的重要一環(huán)。石墨型兩電極氣體火花開(kāi)關(guān)具有優(yōu)異的電氣性能和熱穩(wěn)定性,是各種高能脈沖功率應(yīng)用開(kāi)關(guān)的合適選擇之一。目前石墨電極開(kāi)關(guān)一般采用密封的干燥壓縮空氣作為絕緣介質(zhì),石墨燒蝕過(guò)程要依賴于氣體間隙中的氧參與化學(xué)反應(yīng),形成碳氧化物的廢氣。開(kāi)關(guān)腔體中的氮在電弧引起的高溫高能情況下,和氧形成氮氧化物,阻礙碳氧反應(yīng),進(jìn)一步又會(huì)與開(kāi)關(guān)附屬結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。上述問(wèn)題的存在,客觀上導(dǎo)致大電流大能量轉(zhuǎn)移時(shí)開(kāi)關(guān)內(nèi)的碳?xì)埩?制約了石墨電極氣體開(kāi)關(guān)通流能力和能量/電荷轉(zhuǎn)移能力的提高。本文為了減少吉瓦-百千安大電流石墨電極氣體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通放電后殘留碳對(duì)開(kāi)關(guān)絕緣性能的影響,對(duì)開(kāi)關(guān)脈沖放電過(guò)程中碳氧反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行探究,建立了相應(yīng)的石墨電極開(kāi)關(guān)脈沖放電的化學(xué)反應(yīng)模型。利用COMSOL多物理場(chǎng)仿真軟件對(duì)電弧局部熱平衡條件下溫度分布進(jìn)行了仿真計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電流幅值100kA條件下,第三個(gè)半波周期內(nèi)等離子體溫度能維持在6000K以上。另一方面,本文分析了放電過(guò)程中生成NO_X的化學(xué)過(guò)程以及微熔飛濺的... 

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【部分圖文】：

美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置基礎(chǔ)平面圖

[11]。當(dāng)前間隙開(kāi)關(guān)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是在特殊環(huán)境下滿足更大的轉(zhuǎn)移能量或更高的轉(zhuǎn)移電荷量的應(yīng)用需求。一種典型的高功率長(zhǎng)壽命氣體火花開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖1.2 一種高功率長(zhǎng)壽命氣體火花開(kāi)關(guān)[12]表1.1給出了常見(jiàn)的電極材料的電特性和熱特性�？梢钥闯�，在所有電極材料中，石墨的熱穩(wěn)定性是最好的，其升華溫度高達(dá)3697℃，比熱高達(dá)720 J/(kg K)，因此它有著優(yōu)秀的抗燒蝕能力和抗熱沖擊能力。此外，石墨還具有密度低（僅為2.25g/cm3）的優(yōu)點(diǎn)，同體積下石墨電極的質(zhì)量?jī)H為傳統(tǒng)的銅電極的四分之一，便于運(yùn)輸和安裝。在表1.1中，只有石墨給出的是其升華溫度，石墨僅有固態(tài)和氣態(tài)兩相，因此，石墨還有

圖 3.11 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)連線圖0.0000 0.0003 0.0006 0.000905010015020025030036 910.5kV，158kA13.0kV，192kA15.2kV，226kA17.5kV，262kA20.0kV，300kA脈沖電流/kAt/ms0圖 3.12 不同工作電壓下脈沖電流波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]大功率兩電極氣體火花開(kāi)關(guān)的研究[D]. 曾晗.華中科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于傅里葉變換紅外光譜技術(shù)的多組分氣體定量分析研究[D]. 高明亮.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
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[3]空氣電弧放電合成醫(yī)用一氧化氮的等離子體化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 楊旗.華中科技大學(xué) 2009



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