电磁发射装置绝缘支撑结构多场特性研究

为探究各种因素对绝缘支撑结构性能的影响,基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件,通过建立发射装置二维瞬态模型,以麦克斯韦方程、热传导方程、动力学方程作为依据,主要分析绝缘支撑结构的温度和应力分布情况。结果表明,在电磁发射过程中,轨道引起的绝缘支撑结构温升约10K;局部应力最高值远小于绝缘材料的抗张强度。因此,总体上看,轨道对绝缘支撑结构的影响很小。

MV级气体开关脉冲自击穿特性及支撑结构的优化

设计了两种结构的1 MV气体开关:一种是高压电极为悬臂,未突出绝缘支撑筒的结构(悬臂开关);一种为高压电极突出绝缘支撑筒的结构(分段支撑开关)。结合上述两种开关在脉冲电压下的自击穿实验和静电场模拟,分析了不同开关结构对电场分布的影响,结果表明分段支撑开关比悬臂开关的绝缘更安全,性能更稳定。分析了悬臂开关绝缘支撑筒击穿的原因,认为是开关内形成的流注在电场作用下加速并轰击支撑筒表面导致了支撑筒的绝缘损坏。利用自击穿实验的结果,给出了包含场增强因子形式的Bradley经验公式,计算值与实验结果吻合较好。

电磁轨道发射装置绝缘问题的研究进展

电磁轨道发射装置中,绝缘部件承担着电气绝缘和支撑固定的作用,在重复发射实验中绝缘部件的破坏现象频发。在高重复频率连续发射时,绝缘性能的变化将直接影响发射系统的效率和寿命,是亟待解决的关键问题之一。本文通过回顾电磁轨道发射装置中绝缘问题的研究历程,介绍了绝缘研究现状和存在的问题,讨论了电磁发射中绝缘破坏的主要因素和影响,对其产生规律和失效机制进行了分析,并介绍了相关问题的改善方法。最后,归纳得到绝缘材料的评价标准,并展望了电磁轨道发射装置中绝缘问题的研究趋势。