利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的试验研究

• 作者: 刘少军 张瑞强 胡琼
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 脉冲功率技术 深海 富钴结壳 砂岩 放电
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率技术
• 页码范围: 56-62
• 页数: 7页
• 分类号: TD421.2
• 字数: 3271字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB201729.170048

摘要

为了克服采用传统机械方法开采海底富钴结壳时破碎头易磨损、效率低以及贫化率高等缺点,通过试验方法研究了一种利用脉冲功率技术开采海底富钴结壳的新技术.采用12级全固态Marx电路和半导体开关IGBT研制了高压脉冲电源,该电源可产生负高压方波脉冲,其上升沿上升时间约100 ns,最高幅值可达40 kV,脉宽可调.破碎方式采用针针电极并与岩石同侧表面紧密接触.为了使两电极与岩石同侧表面接触的部位电势尽可能高,采用不锈钢针作为正、负电极,且电极间距可调.研究发现当电极间距约为3 mm时,该电源产生的幅值约32.5 kV的高压脉冲可在高压油中的砂岩内部形成等离子通道并破碎砂岩.放电既可发生在高压脉冲上升沿阶段,也可发生在上升沿上升时间之后.从放电过程中的电压电流波形来看,等离子通道回路中有电流时其两端存在明显的压降,因此等离子通道具有阻性,而且阻值在放电过程中是变化的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘少军	中南大学机电工程学院	162	1458	18.0	28.0
5	胡琼	中南大学机电工程学院	9	21	3.0	4.0
9	张瑞强	中南大学机电工程学院	6	15	2.0	3.0