低电感大电流长寿命同轴型电容器
2019-09-29 08:05:41 点击：
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低电感、大电流、长寿命脉冲电容器是影响脉冲功率装置性能的关键部件之一。高电压、大电流、长寿命、低电感、低内阻、高储能密度的电容器的研制，是脉冲功率技术发展的一个重要方向。国内外对同轴型电容器进行了大量的研究，如，美国GAEP(GeneralAtomicsEfiergyProducts)公司研制出一系列的同轴型电容器，其典型代表X32080型同轴电容器的参数为电容量3．3弘F、电感小于20nH、工作电压100kV；美国圣地亚国家实验室ZR装置升级使用的就是此类电容器口4]。我国现有的脉冲功率装置中采用的电容器基本上是按电力电容器的生产模式制造的箔式结构的电容器，存在储能密度低、电感大、故障后易爆炸等缺点口]。为了实现快脉冲放电初级储能源直接驱动负载，除了要求电容器具有高储能密度、长寿命外，特别要求电容器具有超低的电感(小于5nil)、高的电流输出能力(单只电容器1MA)和高的工作电压。本文综合考虑电容器的工作电压、电感、通流能力、与开关的连接方式等因素，确定了电容器的芯子结构、绝缘子结构及电极结构，并对电容器关键性能参数进行了测试。
1电容器设计
1．1结构设计
电容器最初设计时，考虑与同轴开关(场畸变或多级多通道)一起使用，因此，电容器电极引出部分采用同轴结构，电容器低压电极(外法兰)与高压电极(内法兰)之间由聚酯胺材料制成的绝缘子隔开，图1为最初设计的两种电容器引出结构。电容器与开关形成同轴连接，可以有效减小开关火花电感、火花电阻和结构电感。为了便于电容器寿命试验波形的调节，电容器绝缘子的耐电压能力要兼顾放电开关在空气中使用的情况。
