基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法

冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。

脉冲电压老炼过程中真空击穿机制演化机理

脉冲电压老炼是提高真空电极间隙击穿特性的有效方法。该文采用64/700μs冲击电压对纯铜球电极进行脉冲电压老炼试验,利用X射线光子能谱表面分析、阴极表面粗糙度及扫描电子显微镜测量,结合Fowler-Nordheim理论,分析诊断了脉冲电压老炼过程中真空击穿波形的击穿机制,并揭示真空击穿机制的演化机理。结果表明:阴极表面X射线能谱Cu峰变化对比,表面粗糙度及其突起结构和微观金属微粒分别支撑验证了老炼过程中击穿波形包含脉冲电流诱发真空击穿,场致发射诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿3种击穿机制。脉冲电压老炼过程中存在不同真空击穿机制的演化过程,具体为:老炼起始阶段的击穿机制主要为脉冲电流诱发真空击穿和微粒诱发真空击穿;随后老炼过程由微粒诱发真空击穿主导,脉冲电流诱发真空击穿消失,场致发射诱发真空击穿逐渐增多;最终,老炼饱和阶段由场致发射诱发真空击穿与微粒诱发真空击穿共同主导。该试验结果为从击穿机制演化机理角度提升真空电极间隙击穿特性提供重要理论参考。

真空灭弧室电压老炼新技术研究

研究了并联电容器在真空灭弧室工频电压老炼中的作用，并与现有的电压老炼技术作了比较。通过在真空灭弧室的排气过程中的应用，证明了并联电容器后，不但可以使放电点非常均匀地覆盖整个触头表面，有助于触头材料表层的释气，而且迅速提高间隙耐电压强度。

电压和电流老炼对真空灭弧室质量的影响

本文论述了对制造真空灭弧室过程中，在工频电压、并联电容电压和直流电流老炼时所出现的现象、触头燃弧表面的金相结构及触头材料放气特性曲线进行研究分析后，提出了“排气”和“一次封排”工艺制造真空灭弧室时应采用的老炼方法。

真空灭弧室自动电压老炼装置的设计与绝缘分析

针对目前常用的工频老炼设备存在辅助工艺时间长和老炼过程受人为因素干扰多等问题,提出了一种新型电压老炼设备的机械组成和电气控制原理,并侧重对其中的绝缘工装部分进行了电场数值计算,找到了该工装的绝缘薄弱位置并提出了后续的优化方案。

12 kV真空灭弧室绝缘结构电场分析及优化设计

由于12 kV真空灭弧室工频电压老炼试验时,瓷壳内部出现局部击穿现象,需要对其内部结构进行研究,寻找一种改善灭弧室内部电位分布的绝缘优化方案。文中根据真空灭弧室的实际尺寸建立了三维电场计算模型,采用有限元计算得到了各部分的电场分布。对真空灭弧室的动静触头和屏蔽罩的绝缘强度进行了分析,根据其计算结果,对触头片边缘圆角、半径及其开槽宽度进行了优化,并对屏蔽罩的构造进行了改进,基于该优化方案进行电场分析,最后优化后的样机通过了工频电压老炼试验验证。

真空灭弧室并联电容老炼的试验研究

真空灭弧室在排气台上的老炼是提高真空间隙的耐压水平的重要手段。目前在生产过程中我们一般是将电流和是 老炼分两步进行，这样生产效率相对较低。基于对目前真空灭弧室的电压，电流老炼工艺参数及其晰分析研究，我们提出了在灭弧室上并联电容春进行老炼，目的是提高灭弧在电压老炼后的击穿电场强度，适当地电压老炼的工艺过程，提高生产效率及产品的质量，降低生产成本。