使用微阵列石墨阴极的高压火花间隙的自分解统计数据
Gang Wang1, Jiancang Su1, Wenyuan Liu1
1Northwest Institute of Nuclear Technology, P.O. Box 69 Branch 13, Xi'an 710024, China.
The Review of scientific instruments
|July 24, 2024
概括
微阵列石墨阴极显著提高了高压火花间隙性能. 它们提供了更好的电子发射,从而降低了10%的故障电压,并减少了90%以上的火花间隙开关的动.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 高压火花间隙是各种高压应用中的关键组件.
- 实现稳定和可预测的故障对于可靠的运行至关重要.
- 传统的石墨阴极在电子发射和稳定性方面存在局限性.
研究的目的:
- 为了研究一种新的微阵列石墨阴极在高压火花间隙中的性能.
- 为了比较微阵列石墨阴极与传统平面石墨阴极的分解特性.
- 评估微结构对电子发射和分解稳定性的影响.
主要方法:
- 使用激光处理制造V型石墨微阵列阴极.
- 在充满的火花间隙 (0.2-0.9 MPa) 中比较分解电压测量.
- 将200千伏电压脉冲应用于两个阴极类型的开关.
- 对故障电压,最小故障电压和相对标准偏差的分析.
主要成果:
- 微阵列石墨阴极产生了更多的初始等离子体和电子,增强了电子发射.
- 在0.9MPa和200kV脉冲下,平均故障电压为91.7kV,相对标准偏差为0.4%.
- 与平面阴极相比,微阵列阴极显示了~10%的平均故障电压降低,标准偏差降低了>90%.
结论:
- 微阵列石墨阴极非常适合用于高压火花间隙电极.
- 微结构表面显著改善开关稳定性,并减少故障电压动.
- 这一创新为开发更可靠的低火花间隙开关提供了有前途的途径.
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