1 西安交通大学 电气绝缘与电力设备国家重点实验室，西安 710049
2 西北核技术研究院 强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室，西安 710024
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。
电磁脉冲模拟装置 陡化电容器 层叠结构 沿面闪络 流注 electromagnetic pulse generator peaking capacitor laminate structure flashover streamer 强激光与粒子束
2020, 32(2): 025017
1 西安交通大学 电气绝缘与电力设备国家重点实验室, 西安710049
2 西北核技术研究所, 强脉冲辐射模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
平板电容器是电磁脉冲（EMP）模拟装置中常用的脉冲压缩器件，在平行板电极的SF6沿面闪络实验中发现，原本前沿光滑的纳秒脉冲电压加载在平行板电极上，会在脉冲电压前沿上测得一尖峰，使加载的脉冲电压出现“双峰”现象。为探索该现象的原因，首先通过理论分析，认为该现象可能是由于平行板电极边缘发生了滑闪放电，增大了电极等效正对面积，使平行板电极的等效容值发生突变所致，容值变化越大，尖峰越明显。之后开展了不同气压下平行板电极的沿面闪络实验，并对放电过程的图像进行了拍摄，结果表明：平行板电极边缘产生的树枝状放电在低气压时主干明亮粗大，分枝较多，气压升高后，主干亮度和直径逐渐变小，分枝也越来越少；随着气压的增加，由于平行板电极边缘的滑闪放电受到抑制，平行板的等效面积变化率越来越小，尖峰出现时对应的电压幅值越来越高，且尖峰越来越不明显，与理论分析一致。
电磁脉冲 沿面闪络 纳秒脉冲 放电通道 电容 平行板电极 flashover nanosecond pulse discharge channel capacitance parallel-plate electrodes 强激光与粒子束
2019, 31(7): 070005
