气体轨道开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气体轨道开关，包括开关基座和开关壳体，开关基座位于基座空腔设有触发电极中心座，开关基座上设有两个主电极，每个主电极均具有电极头端和电极尾端，触发电极中心座上设有触发电极，触发电极中心座内部设有与触发电极电连接的导电柱，开关基座上安装有与导电柱电连接的触发电极导电开关触头；开关基座内部还对应主电极设有电极嵌入座，电极嵌入座具有电极连接端A和与电极连接端A电连接的电极连接端B，电极连接端B与主电极的电极尾端电连接，开关基座与开关壳体之间通过若干个螺钉连接固定。本实用新型专利技术采用整体浇注成型工艺，简化了开关空腔的密封结构，降低了开关维保工作量，并提高开关力学性能以导通大电流。

Gas track switch

The utility model discloses a rail gas switch, including a switch base and a switch casing, a switch base is located in the center of the base cavity is provided with a trigger electrode switch is arranged on the base seat, two main electrodes, each main electrode has electrode tip and electrode end of the trigger electrode center seat is provided with a trigger electrode, the trigger electrode center seat inside the conductive column electrode is electrically connected with the trigger switch, the base is provided with a conductive column is electrically connected to the trigger electrode conductive contact switch; the switch base inside the corresponding main electrode is the electrode embedded base electrode embedded base connector A connector A and electrically connected electrode connected with B electrode has an electrode, electrode end a connecting electrode electrically connecting the end B and the main electrode, between the switch base and the switch shell are connected and fixed by a plurality of screws. The utility model adopts the integral casting forming process, simplifies the sealing structure of the switch cavity, reduces the workload of switch maintenance, and improves the mechanical properties of switches, so as to conduct large current.

【技术实现步骤摘要】
气体轨道开关
本技术涉及核科学与技术研究领域，是脉冲功率科学与技术分支中的重要前沿研究方向之一，尤其涉及一种气体轨道开关，是磁化靶聚变研究中关于反场构形预加热磁化等离子体产生所需大电流装置平台建设中的核心部件。
技术介绍
开关技术作为脉冲功率科学与技术研究领域不可或缺的重要基础支撑，其技术水平直接决定大型脉冲功率装置电压、电流工作指标与后续物理实验水平。针对不同应用场景与使用条件，一般要求所用开关具有高电压、大电流、快导通、高重频、长寿命、低抖动等特性之一，或兼具。高电压开关要求其具有高的耐压能力，主要用于产生高电压输出的脉冲功率装置中，侧重于开关的绝缘耐压性能设计；而大电流开关则要求其具有大的通流导通能力，主要用于产生大电流输出的脉冲功率装置中，侧重于开关的多通道导通、低电感及抗力学冲击强度设计等。多通道气体火花开关时常被用于大电流、低电感脉冲形成网络中以实现快上升前沿、大电流脉冲的通断。多通道可获得较小的开关电感，有利于提高装置输出水平、承受大电流并可延长开关寿命。现有成熟技术的轨道开关通流能力远小于400kA，因其通流能力不足、工作介质非气体、使用环境非空气、结构尺寸较大等因素制约，为满足实际工作所需，满足实际工作所需，特研制了工作在空气环境中通流能力高达400kA的气体轨道开关。
技术实现思路
针对现有技术存在不足之处，本技术的目的在于提供一种气体轨道开关，用于产生反场构形预加热磁化等离子体(磁化靶聚变研究)所需建造的大电流装置；研制的气体轨道开关能够在空气环境中使用，通流能力为400kA。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种气体轨道开关，包括开关基座和开关壳体，所述开关基座开有基座空腔，所述开关基座位于基座空腔中心处设有触发电极中心座，所述开关壳体开有与基座空腔相连通的壳体空腔，所述基座空腔与壳体空腔共同构成开关空腔；所述开关基座上设有两个主电极，每个主电极均具有电极头端和电极尾端，两个主电极的电极头端相对于触发电极中心座对称设置；所述触发电极中心座上设有触发电极，所述触发电极位于两个主电极的电极头端之间，所述触发电极中心座内部设有与触发电极电连接的导电柱，所述开关基座上开有开关触头安装孔，所述开关触头安装孔中安装有与导电柱电连接的触发电极导电开关触头；所述开关基座内部还对应主电极设有电极嵌入座，所述电极嵌入座具有电极连接端A和与电极连接端A电连接的电极连接端B，电极连接端B与主电极的电极尾端电连接，所述电极连接端A贯穿位于开关基座侧壁处；所述开关基座与开关壳体之间通过若干个螺钉连接固定。为了更好地实现本技术，所述开关基座侧壁上设有连接件，所述开关基座、触发电极中心座、电极嵌入座、主电极、连接件整体浇注加工成型制造。作为优选，两个主电极的电极头端均为半圆柱体形状，所述触发电极整体呈三棱柱体形状，触发电极的触发顶点位于两个电极头端的中心连线以下。作为优选，所述开关壳体侧壁上设有连接件，所述连接件上开有若干个螺纹连接孔B。作为优选，所述电极尾端通过若干个螺钉与电极连接端B连接固定。作为优选，两个主电极之间所能承受的通流能力为400kA。作为优选，所述开关基座由乙烯基树脂材料制造而成；所述主电极由铬锆铜电极制造构成，所述触发电极采用铬锆铜材料制造而成。本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本技术采用整体浇注成型工艺，简化了开关空腔的密封结构，减少了系统元器件数量，降低了开关维保工作量，并提高开关力学性能以导通大电流。本技术的开关基座采用乙烯基树脂，开关基座与连接件采用整体浇注加工成型，使得开关基座体更有弹性，更不易破碎，有更高的抗冲击强度，可提高其通流能力。(2)本技术主电极采用大直径直线轨道铬锆铜电极，降低了充电时开关电极表面电场强度的梯度变化，并有效减小触发电极区域的电场梯度，提高开关工作可靠性。(3)本技术无需额外的触发偏置或耦合元器件，可直接连接触发电缆，从而减小触发环路电感量，有利于触发电极获得高陡度触发脉冲。触发电极采用铬锆铜材料，安装在主电极轴线以下，减小触发极的烧蚀，从而延长开关使用寿命。附图说明图1为本技术的剖视图；图2为本技术开关基座的结构示意图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1－开关基座，2－开关壳体,3－触发电极中心座，4－基座空腔，5－电极嵌入座，51－电极连接端A,52－电极连接端B,6－主电极，61－电极头端,62－电极尾端,7－连接件,8－触发电极,9－导电柱,10－螺纹连接孔A,11－开关触头安装孔。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明：实施例如图1～图2所示，一种气体轨道开关，包括开关基座1和开关壳体2，开关基座1开有基座空腔4，开关基座1位于基座空腔4中心处设有触发电极中心座3，开关基座1由乙烯基树脂材料制造而成，主电极6由铬锆铜电极制造构成，触发电极8采用铬锆铜材料制造而成。开关壳体2开有与基座空腔4相连通的壳体空腔，基座空腔4与壳体空腔共同构成开关空腔。开关基座1侧壁上设有连接件7，开关基座1、触发电极中心座3、电极嵌入座5、主电极6、连接件7整体浇注加工成型制造。开关壳体2侧壁上设有连接件7，连接件7上开有若干个螺纹连接孔B。如图1所示，开关基座1上设有两个主电极6，两个主电极6之间所能承受的通流能力为400kA。每个主电极6均具有电极头端61和电极尾端62，两个主电极6的电极头端61相对于触发电极中心座3对称设置。两个主电极6的电极头端61均为半圆柱体形状，触发电极8整体呈三棱柱体形状，本技术优选的触发电极8的触发顶点位于两个电极头端61的中心连线以下。触发电极中心座3上设有触发电极8，触发电极8位于两个主电极6的电极头端61之间，触发电极中心座3内部设有与触发电极8电连接的导电柱9，开关基座1上开有开关触头安装孔11，开关触头安装孔11中安装有与导电柱9电连接的触发电极导电开关触头。如图1所示，开关基座1内部还对应主电极6设有电极嵌入座5，电极嵌入座5具有电极连接端A51和与电极连接端A51电连接的电极连接端B52，电极连接端B52与主电极6的电极尾端62电连接，电极连接端A51贯穿位于开关基座1侧壁处。开关基座1与开关壳体2之间通过若干个螺钉连接固定，开关基座1上开有若干个螺纹连接孔A，开关壳体2上开有与螺纹连接孔A相对应的螺纹连接孔C，螺钉依次穿过开关壳体2螺纹连接孔C、开关基座1的螺纹连接孔A将开关壳体2与开关基座1连接固定。电极尾端62通过若干个螺钉与电极连接端B52连接固定。本技术的工作原理如下：使用时，开关触头安装孔11中安装有触发电极导电开关触头，通过触发电极导电开关触头接通外部触发电源，通过触发电极导电开关触头进行外部触发电缆接通操作。两个电极嵌入座5的电极连接端A51分别接通外部开关配合件或外部电源，电极嵌入座5与主电极6一一对应设置，两个主电极6的电极头端61之间所能承受的通流能力为400kA。当触发电极导电开关触头让外部触发电源电接通导电柱9，导电柱9与触发电极8电连接，触发电极8通过强电场畸变触发两个主电极6的电极头端61之间通流电能，实现气体轨道开关的作用并且可以通流400kA电能。本技术为了产生反场构形磁化等离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体轨道开关，包括开关基座(1)和开关壳体(2)，其特征在于：所述开关基座(1)开有基座空腔(4)，所述开关基座(1)位于基座空腔(4)中心处设有触发电极中心座(3)，所述开关壳体(2)开有与基座空腔(4)相连通的壳体空腔；所述开关基座(1)上设有两个主电极(6)，每个主电极(6)均具有电极头端(61)和电极尾端(62)，两个主电极(6)的电极头端(61)相对于触发电极中心座(3)对称设置；所述触发电极中心座(3)上设有触发电极(8)，所述触发电极(8)位于两个主电极(6)的电极头端(61)之间，所述触发电极中心座(3)内部设有与触发电极(8)电连接的导电柱(9)，所述开关基座(1)上开有开关触头安装孔(11)，所述开关触头安装孔(11)中安装有与导电柱(9)电连接的触发电极导电开关触头；所述开关基座(1)内部还对应主电极(6)设有电极嵌入座(5)，所述电极嵌入座(5)具有电极连接端A(51)和与电极连接端A(51)电连接的电极连接端B(52)，电极连接端B(52)与主电极(6)的电极尾端(62)电连接，所述电极连接端A(51)贯穿位于开关基座(1)侧壁处；所述开关基座(1)与开关壳体(2)之间通过若干个螺钉连接固定。...

【技术特征摘要】
1.一种气体轨道开关，包括开关基座(1)和开关壳体(2)，其特征在于：所述开关基座(1)开有基座空腔(4)，所述开关基座(1)位于基座空腔(4)中心处设有触发电极中心座(3)，所述开关壳体(2)开有与基座空腔(4)相连通的壳体空腔；所述开关基座(1)上设有两个主电极(6)，每个主电极(6)均具有电极头端(61)和电极尾端(62)，两个主电极(6)的电极头端(61)相对于触发电极中心座(3)对称设置；所述触发电极中心座(3)上设有触发电极(8)，所述触发电极(8)位于两个主电极(6)的电极头端(61)之间，所述触发电极中心座(3)内部设有与触发电极(8)电连接的导电柱(9)，所述开关基座(1)上开有开关触头安装孔(11)，所述开关触头安装孔(11)中安装有与导电柱(9)电连接的触发电极导电开关触头；所述开关基座(1)内部还对应主电极(6)设有电极嵌入座(5)，所述电极嵌入座(5)具有电极连接端A(51)和与电极连接端A(51)电连接的电极连接端B(52)，电极连接端B(52)与主电极(6)的电极尾端(62)电连接，所述电极连接端A(51)贯穿位于开关基座(1)侧壁处；所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：方东凡，秦卫东，孙奇志，刘伟，李军，刘正芬，池原，贾月松，赵小明，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51