【摘 要】
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该文以气体火花开关和半导体开关这两种开关为主要研究对象.该文首先综述了脉冲大电流开关的特性、工作原理以及近年来脉冲大电流开关的发展状况;介绍了气体火花开关的发展与
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该文以气体火花开关和半导体开关这两种开关为主要研究对象.该文首先综述了脉冲大电流开关的特性、工作原理以及近年来脉冲大电流开关的发展状况;介绍了气体火花开关的发展与分类、触发方式和触发电路以及导通和击穿过程、击穿时延等影响开关性能的参数;对提高气体火花开关寿命的方法进行了专门研究,分析了气体火花开关电极的烧蚀过程和减小气体火花开关电极烧蚀的方法.为减小开关电极烧蚀,延长开关的寿命,该文设计了一个旋转电弧场畸变间隙开关,方法是使开关间隙放电产主的电弧在外加磁场或自身产生的磁场的驱动作用下沿着开关电极的表面运动,减小电弧与电极相互作用的时间,从而达到减小开关电极烧蚀的效果.同时还从电极形状上探讨了减少烧损的方法,根据旋转椭圆近似法设计了开关主电极形状的优化设计方案.给出了不同开关结构、不同电极材料和不同电流波形情况下的大电流烧蚀的微观照片,结果表明旋转电弧场畸变间隙开关能够有效地减轻开关电极的烧蚀程度.此外该文还对开关电极烧蚀机理和开关放电电弧在电极表面上的运动进行了模型分析,发现电极烧蚀的典型图象大致有弧坑、突起和裂纹三种,解释了在定向运动电弧作用下开关电极表面烧蚀痕迹的微观不连续现象.
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