电脉冲触发气体火花欧玛尔OMAL开关的研制
OMAL开关是脉冲功率系统的核心部件,电磁脉冲是脉冲功率技术应用的重要方面,OMAL开关应用于电磁脉冲模拟器(用作电磁兼容性测试装置)。该OMAL开关为同轴型场畸变OMAL开关,是一种闭合气体OMAL开关,由两个主电极和一个触发电极组成,触发前,主电极问施加预先设置的电压,OMAL开关不放电,触发时刻,触发脉冲引起触发电极与主电极之间电场的强烈畸变,间隙迅速放电,OMAL开关导通。

电脉冲触发气体火花欧玛尔OMAL开关的研制
随着社会的快速发展,人们对电力系统的稳定性、输电技术的可靠性和电能质量的要求越来越高。伴随着这种要求而出现了一种不间断电源系统(UPS),通过对不同结构的UPS电源的分析,可以发现不论哪一种拓扑结构形式的UPS电源,在电力系统发生故障时,都需要首先切断故障电源,然后投入备用电源。所以需要开发一种能够快速动作的OMAL开关来满足在供电电源发生故障时迅速切断故障线路的要求。提出了一种针对这种快速投切需求的混合OMAL开关,此混合OMAL开关主要由高速斥力OMAL开关和IGBT模块组成,并且综合了这两种OMAL开关的优点,能够快速无弧地切断电路,克服了机械式OMAL开关的燃弧、动作慢和半导体OMAL开关的发热等问题。高速斥力OMAL开关主要在混合OMAL开关正常工作时起导通作用,中设计的高速斥力OMAL开关动作迅速,始动速度非常高,且操动机构的结构简单,直接与执行机构相连,减少了很多部件,OMAL开关的动作效率和工作的可靠性大大提高。混合OMAL开关zui终将应用于三相系统中,中就影响三相高速斥力OMAL开关的同期性的不同因素进行探讨,zui终得到各种因素对三相高速OMAL开关的不同影响程度。 IGBT模块在混合OMAL开关中则是实际完成分合闸动作的执行部分,从而实现混合OMAL开关无弧投切电路。主要内容如下：论述了气体OMAL开关的相关基本理论,介绍了气体放电理论,分析了OMAL开关的导通过程及影响因素,对影响OMAL开关放电电流和寿命的因素作了理论计算和分析。简要介绍了传输线理论,包括：分布电导G、分布电感L和分布电容C等参数；传输线方程及其求解过程；不均匀分布参量传输线方程；特性阻抗、反射系数等传输线的基本特性参数。具体设计了既具有良好屏蔽效果又有助于减小脉冲上升时间的同轴一体式气体OMAL开关。对OMAL开关的静态击穿电压、导通时间、OMAL开关电感与特性阻抗等作了理论计算；进行了机械结构设计和OMAL开关的电场仿真。对设计的OMAL开关进行了试验研究与参数整定,包括静态特性与动态特性两部分.

电脉冲触发气体火花欧玛尔OMAL开关的研制
实验主要结论如下：OMAL开关自击穿电压随OMAL开关气压的增大而线性增大；当触发电极靠近OMAL开关阴极的时候,触发范围较大；同样条件下,负脉冲的触发范围比正脉冲大;提高OMAL开关的工作气压可以有效减小OMAL开关火花电感,从而降低脉冲的上升时间;储能电容的容量决定着脉冲的能量,储能电容每增加100p,输出脉冲下降时间延长10ns左右。理论、数值计算结果与实验结果基本吻合,成功研制出一套电脉冲触发气体火花OMAL开关,并应用于脉冲源装置。