電磁脈沖模擬器關(guān)鍵絕緣部件設(shè)計(jì).pdf

1、電磁脈沖（EMP）模擬器向高場(chǎng)強(qiáng)、快前沿方向的發(fā)展對(duì)脈沖驅(qū)動(dòng)源提出了更高的要求，脈沖驅(qū)動(dòng)源中關(guān)鍵部位絕緣子的尺寸大小影響脈沖形成回路的電感，因此如何設(shè)計(jì)出耐高電壓、小尺寸的絕緣子是決定脈沖源輸出前沿和幅值的關(guān)鍵因素之一。
　　本文針對(duì)一種MV級(jí)EMP模擬器驅(qū)動(dòng)源的需要，開展了MV級(jí)高強(qiáng)度玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料盆形絕緣子力學(xué)和電氣特性的研究工作。研究表明，沿纖維方向，拉伸壓縮強(qiáng)度都很高。并且有很明顯的線性區(qū)域，即在一定范圍的載荷下可以

2、看成彈性模量為常數(shù)的線性材料。0°鋪層的玻璃鋼材料的破壞過(guò)程是玻璃鋼與樹脂的結(jié)合面先發(fā)生相對(duì)滑移后剩余的纖維仍能抵抗外載荷，在纖維大面積斷裂以前，載荷是不斷增大的。最后，大部分纖維與基體分離，載荷不能均勻地分散在纖維上，導(dǎo)致試樣內(nèi)部的纖維拔出或斷裂，整個(gè)試樣發(fā)散成纖維束。±45°鋪層玻璃鋼材料的破壞過(guò)程主要是纖維與基體結(jié)合面破壞導(dǎo)致，斷口明顯沿著纖維方向。為提高玻璃鋼制品整體強(qiáng)度，含膠量應(yīng)控制在22％左右。沿面閃絡(luò)特性試驗(yàn)表明當(dāng)沿面電場(chǎng)

3、不均勻系數(shù)1.92時(shí)，試驗(yàn)腔體充0.2MPa純SF6氣體，135mm玻璃鋼材料在前沿50nS，半高寬300ns的脈沖電壓作用下，沿面閃絡(luò)閾值590kV，三結(jié)合點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)12kV/cm，沿面場(chǎng)強(qiáng)最大值110kV/cm。
　　在此基礎(chǔ)上，開展了MV級(jí)盆形絕緣子的研制。采用環(huán)氧加無(wú)堿玻璃纖維纏繞工藝。所設(shè)計(jì)的盆形絕緣子實(shí)際工作中最大應(yīng)力發(fā)生在底部小孔周圍，值為47.3Mpa，小于45°鋪層玻璃鋼材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（拉伸強(qiáng)度145.17Mpa，