百纳秒脉冲下绝缘材料沿面闪络特性-强激光与粒子束.PDF

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２８ ３ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．３ 　 　 年 月 ， ２０１６ ３ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳ Ｍａｒ． ２０１６ 　 　 百纳秒脉冲下绝缘材料沿面闪络特性 王 朋， 康 强， 罗 敏， 谭 杰， 李名加 　 　 　 　 　 　 　 　 （中国工程物理研究院 应用电子学研究所，高功率微波技术重点实验室，四川 绵阳 ６２１９００） 摘 要： 为研究百纳秒脉冲下两种典型的绝缘材料（尼龙和有机玻璃）在气体中的沿面闪络特性，设计了 　　 　 　 百纳秒脉冲沿面闪络实验平台。通过实验研究了绝缘材料的闪络电压随气体气压、闪络距离、等物理因素的变 化规律，实验表明：闪络电压随着气压的增加而增加，但是闪络场强随着闪络间距的增加而降低；在相同条件 下，有机玻璃的闪络电压比尼龙高。同时通过沿面闪络实验，得到在百纳秒脉冲下不同气压、不同闪络间距的 闪络电压值。 关键词： 脉冲功率； 沿面闪络； 绝缘材料； 氮气 　　 　 　 　 　 中图分类号： 文献标志码： ： ／ ＴＭ８３２ Ａ 犱狅犻１０．１１８８４ＨＰＬＰＢ２０１６２８．０３５００３ 　　 　 　　　　 　 　　 　　随着基于高功率微波的脉冲功率源向小型化、紧凑化方向发展，绝缘油作为高压绝缘物质在整个脉冲功率 系统中占据较大的重量，利用气体代替绝缘油不失为一种理想的选择。对于固 气界面的闪络理论，国外很早  就有人研究，但到目前为止，对于固 气界面闪络的起始和发展的物理过程还不是很清楚。虽然不同研究者针  ［ ］ １３ 对自己的实验结果提出了滑闪放电的理论、临界场模型、电子扩散模型等不同的理论和模型 ，但这些理论或 模型仅能解释一部分放电过程中的物理机制，不能适用于所有的情况。而对于固 气界面闪络的实验，国内外  都进行了大量研究，中国科学院电工研究所的冉慧娟针对电力系统气体绝缘变电站研究了ＳＦ 气体的放电特 ６ ［］ ［ ］ ４ ５６ 性 ，中国工程物理研究院和西北核技术研究所等也对闪络特性和改性进行了实验研究 。德国斯图加特