支路开关自放电对大型多路并联FLTD脉冲源可靠性的影响

作     者：王振宇 吴坚 姜志远 陈紫维 赵一鸣 姜晓峰 王志国 孙凤举 李兴文 邱爱慈 WANG Zhenyu;WU Jian;JIANG Zhiyuan;CHEN Ziwei;ZHAO Yiming;JIANG Xiaofeng;WANG Zhiguo;SUN Fengju;LI Xingwen;QIU Aici

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)陕西省西安市710049 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所)陕西省西安市710024 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第12期

页      面：4986-4997,I0032页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(51790523) 陕西省科技计划项目(2022TD-59) 

主　　题：快脉冲直线型变压器驱动源 可靠性 开关自放电 Monte-Carlo 工作系数 

摘      要：快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的FLTD脉冲源设计,采用Monte-Carlo方法建立考虑支路开关自放电及其载荷共享效应的FLTD脉冲源可靠性计算模型,分析开关故障模式及其触发策略对脉冲源可靠性的影响。结果表明,主支路开关自放电产生的故障电压会引起开关级联自放电,降低装置可靠性。若主支路开关工作系数设定在0.5~0.7范围内,FLTD脉冲源故障率可低于1×10^(-4)。此外,触发器及触发支路开关的高可靠性对于提升脉冲源可靠性至关重要,增加触发器脉冲数量、降低触发器自放电故障率能够有效提升脉冲源可靠性,当触发器脉冲数量提升至4倍后,FLTD脉冲源故障率有望降低至1×10^(-5)以下。研究结果为大型FLTD脉冲源的开关工作系数及触发策略的选取提供参考,具有重要的工程应用价值。