基于Kerr电光效应，建立了用以对纳秒脉冲高电压作用下的真空绝缘子表面电场进行在线测量的实验系统。该测量系统由快脉冲高电压源、YAG激光器、同步控制系统、被测中空薄壁绝缘子及Kerr效应单元、光学相位差检测系统等部分构成。利用YAG激光器输出的激光脉冲，触发导通快脉冲高压源中的高压气体开关，使其给被测绝缘子试品上施加一个脉宽100 ns的高压脉冲方波。利用同步控制，使得探测激光在试品上的脉冲方波达到幅值后，入射到Kerr腔体中对Kerr效应进行探测。从而实现了对绝缘子表面电场的在线测量，并给出了初步的测量结果。
真空绝缘子 表面电场 高压脉冲 Kerr效应 电光测量 vacuum insulator surface field high-voltage pulse Kerr effect electro-optical measurement 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045008
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 脉冲功率科学与技术重点实验室， 四川 绵阳 621900
绝缘堆为PTS装置的核心部件之一，其工作性能很大程度上决定了PTS装置整机的运行状态。在前期整机调试的基础上，对PTS装置绝缘堆的工作性能进行了介绍与初步分析。基于真空沿面闪络的统计学经验公式和瞬态电磁波分析方法，对实验中出现的两种典型异常电压波形的原因进行了探讨，初步验证了环间闪络引起的瞬态电磁波在绝缘堆内部不同介质中传输、衰减与合成的规律。实验表明，在最高2 MV的工作电压下近30发的实验中，绝缘堆未出现贯穿性闪络现象。在实验中也观测到，随着发次的累积，绝缘堆的环间闪络会在随机分布的基础上呈现一定的系统性偏差。
绝缘堆 初步工作性能 闪络 异常电压波形 vacuum insulator stack primary performance flashover abnormal voltage waveforms 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2767
1 西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 西安 710049
2 西北核技术研究所, 西安 710024
采用数值模拟法和有限元网格细化法对比给出电场的合理参考范围，分别选取距离阴极三结合点(0.005)(21/2d)处(d是绝缘体的厚度)和距离阳极三结合点(0.008 5)(21/2d)处的电场强度为参考点。通过优化均压环形状，采用阴极激发闪络和阳极激发闪络两种模型来控制三结合点处的场强，优化得出阴极三结合点处场强值为2.55 kV/mm，阳极三结合点处场强值为23 kV/mm。
沿面闪络 三结合点 真空绝缘堆 电场强度 surface flashover triple junction vacuum insulator stack electric field
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
对PTS装置分层真空轴向绝缘堆的设计和分析方法进行了研究。利用全电路模拟方法得到了绝缘堆各层的电压波形。利用静电场数值模拟方法,对每层堆中的绝缘环、电极环、均压环、场调整环以及两端接口部分的形状都进行了设计和优化。2维和3维静电场模拟结果表明,绝缘堆的设计能够满足静电场设计要求。采用2维PIC程序初步计算了绝缘堆金属均压环真空侧电子发射对电压分配不均压度的影响,计算结果表明,真空侧的电子发射会较大地影响绝缘堆电压分配的均匀度,进而对绝缘堆的全堆闪络概率造成较大的影响。
真空轴向绝缘堆 全电路模拟 静电场数值模拟 粒子模拟 vacuum insulator stack circuit simulation electrostatic analysis particle-in-cell simulation
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
通过分析比较国外Z-pinch装置轴向绝缘堆的设计,对轴向绝缘堆设计中的关键问题进行了归纳与总结.在总体描述绝缘堆研制方法和思路的基础上,详细论述了静电场数值模拟、电感参数计算和电路模拟、闪络概率计算、结构稳定性力学分析以及材料选择等绝缘堆研制中的几个关键问题,并对闪络概率分析方法的完善和拓展应用进行了讨论.
Z-pinch装置 轴向绝缘堆 研制方法 关键问题 闪络概率分析 Z-pinch device Vacuum insulator stack（VIS） Development method Key points Flashover probability analysis
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
对基于J.C.Martin经验公式的多层长渡越时间轴向绝缘堆的闪络概率分析方法进行了分析与总结.在对比各种类似分析方法优劣的基础上,提出了一种较为成熟的针对多层长渡越时间轴向绝缘堆的闪络概率分析方法,为类似绝缘堆结构的设计提供了理论依据.同时,对其中的不确定因素和存在的问题也进行了较为详细的分析和讨论,为闪络概率分析方法的进一步完善奠定了基础.
Martin经验公式 轴向绝缘堆 闪络概率 渡越时间 Martin formula Vacuum insulator stack Flashover probability Transit time
