圆形平板电极与薄膜层叠结构的沿面闪络性能

• 作者: 何小平 吴伟 汲胜昌 王程程 谢霖燊 贾伟 郭帆 陈志强
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 电磁脉冲模拟装置 陡化电容器 层叠结构 沿面闪络 流注
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率技术
• 页码范围: 93-99
• 页数: 7页
• 分类号: TM85
• 字数: 3592字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202032.190311

摘要

强电磁脉冲模拟装置中用于脉冲压缩的陡化电容器常采用电极与薄膜介质层叠的结构,其主要绝缘失效模式为沿面闪络.采用圆形平板电极,在SF6绝缘环境中和加载电压为前沿约30 ns的纳秒脉冲电压的条件下,实验研究了陡化电容器关键结构参数和气压对沿面闪络性能的影响.结果表明:(1)电极厚度、气隙和表面涂覆均不能明显改变层叠结构的沿面闪络电压;(2)气压可以提高层叠结构的沿面闪络性能,但是存在饱和趋势;(3)薄膜介质层数与沿面闪络电压近似线性比例关系;(4)增长薄膜介质伸出长度能显著提高沿面闪络电压.基于流注理论对上述结果进行了探讨,认为极不均匀场中,闪络起始主要由高场强区域决定,但是闪络通道的形成和发展主要由闪络路径上的背景电场决定,因此减小层叠结构三结合点处电场对闪络性能影响不大,但减小闪络通道发展路径上的背景电场,可以有效提高层叠结构的沿面闪络电压.