基于爆炸波及能量平衡理论的大电流冲击电弧的冲击波超压作用分析

大电流冲击放电电弧对电极和临近物体会产生很强的冲击力。以吉瓦–百千安级气体开关为例,结合爆炸波理论和电弧通道能量平衡方程,研究讨论了电弧对电极的冲击波超压以及冲击波超压在传播过程中的衰减特性,给出了电弧通道能量不再转化为冲击波的分界点。分析计算表明,冲击放电电弧膨胀产生的冲击波超压与电弧电流上升率(di/dt)密切相关,冲击波超压会经历先缓慢衰减、后迅速衰减的过程。通过调节气体开关的电极间距以及充气气压,能够减少电弧冲击波作用于电极表面的超压。

水中大电流脉冲放电激波影响因素分析

利用液电脉冲放电产生强有力的激波在碎石、液电清砂等领域获得广泛应用。基于液电脉冲激波实验平台,采用高速摄像机拍摄针–针电极放电形成的电弧膨胀过程,研究了水中放电电弧发展的随机性以及激波强度与电弧膨胀速度的对应关系。放电电弧的击穿路径不规则,激波强度主要取决于传递到电弧通道的功率与能量。电弧长度增加,电流峰值降低,但注入电弧通道的功率与能量增大,电能向机械能的总转换效率提高,激波强度增强。