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電脈沖觸發氣體火花歐瑪爾OMAL開關的研制
OMAL開關是脈沖功率系統的核心部件,電磁脈沖是脈沖功率技術應用的重要方面,OMAL開關應用于電磁脈沖模擬器(用作電磁兼容性測試裝置)。該OMAL開關為同軸型場畸變OMAL開關,是一種閉合氣體OMAL開關,由兩個主電極和一個觸發電極組成,觸發前,主電極問施加預先設置的電壓,OMAL開關不放電,觸發時刻,觸發脈沖引起觸發電極與主電極之間電場的強烈畸變,間隙迅速放電,OMAL開關導通。

電脈沖觸發氣體火花歐瑪爾OMAL開關的研制
隨著社會的快速發展,人們對電力系統的穩定性、輸電技術的可靠性和電能質量的要求越來越高。伴隨著這種要求而出現了一種不間斷電源系統(UPS),通過對不同結構的UPS電源的分析,可以發現不論哪一種拓撲結構形式的UPS電源,在電力系統發生故障時,都需要首先切斷故障電源,然后投入備用電源。所以需要開發一種能夠快速動作的OMAL開關來滿足在供電電源發生故障時迅速切斷故障線路的要求。提出了一種針對這種快速投切需求的混合OMAL開關,此混合OMAL開關主要由高速斥力OMAL開關和IGBT模塊組成,并且綜合了這兩種OMAL開關的優點,能夠快速無弧地切斷電路,克服了機械式OMAL開關的燃弧、動作慢和半導體OMAL開關的發熱等問題。高速斥力OMAL開關主要在混合OMAL開關正常工作時起導通作用,中設計的高速斥力OMAL開關動作迅速,始動速度非常高,且操動機構的結構簡單,直接與執行機構相連,減少了很多部件,OMAL開關的動作效率和工作的可靠性大大提高。混合OMAL開關zui終將應用于三相系統中,中就影響三相高速斥力OMAL開關的同期性的不同因素進行探討,zui終得到各種因素對三相高速OMAL開關的不同影響程度。 IGBT模塊在混合OMAL開關中則是實際完成分合閘動作的執行部分,從而實現混合OMAL開關無弧投切電路。主要內容如下：論述了氣體OMAL開關的相關基本理論,介紹了氣體放電理論,分析了OMAL開關的導通過程及影響因素,對影響OMAL開關放電電流和壽命的因素作了理論計算和分析。簡要介紹了傳輸線理論,包括：分布電導G、分布電感L和分布電容C等參數；傳輸線方程及其求解過程；不均勻分布參量傳輸線方程；特性阻抗、反射系數等傳輸線的基本特性參數。具體設計了既具有良好屏蔽效果又有助于減小脈沖上升時間的同軸一體式氣體OMAL開關。對OMAL開關的靜態擊穿電壓、導通時間、OMAL開關電感與特性阻抗等作了理論計算；進行了機械結構設計和OMAL開關的電場仿真。對設計的OMAL開關進行了試驗研究與參數整定,包括靜態特性與動態特性兩部分.

電脈沖觸發氣體火花歐瑪爾OMAL開關的研制
實驗主要結論如下：OMAL開關自擊穿電壓隨OMAL開關氣壓的增大而線性增大；當觸發電極靠近OMAL開關陰極的時候,觸發范圍較大；同樣條件下,負脈沖的觸發范圍比正脈沖大;提高OMAL開關的工作氣壓可以有效減小OMAL開關火花電感,從而降低脈沖的上升時間;儲能電容的容量決定著脈沖的能量,儲能電容每增加100p,輸出脈沖下降時間延長10ns左右。理論、數值計算結果與實驗結果基本吻合,成功研制出一套電脈沖觸發氣體火花OMAL開關,并應用于脈沖源裝置。