‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠‌‍
‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍‌⁣‍⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁢⁣‍‌‍
‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢‌‍
‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍⁢⁣‌⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣‌‍
⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁢‌⁠‍⁠‍

‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‌⁢‍
⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢‌⁣‍⁠‍
  • ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁣‍⁠‌⁢‍
  • ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢⁤‍⁢‌

    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁠‍
    <label id="gaJw">⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠‌‍⁢‌⁠‍</label>
    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁣⁢‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢⁠‍

    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌‍⁠⁣‍

    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍

    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍⁢⁤‍
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁢‍
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁢⁠‍
    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁣‍‌⁣
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁢‌
    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁠‍⁢‌⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁤‍

    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢‌⁣⁠⁢‌
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‍⁠‍
    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍⁠‍⁢⁣‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁠⁣⁠‌‍

    ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁠‍⁢‌⁣

    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠⁢‍
    ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁣‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍‌‍⁠‌⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍‌⁠‍⁢‍‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁣
    1. <tt id="gaJw">⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁣⁠‍⁠⁣‍</tt>⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁣‍⁠⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁣
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍‌⁣‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌⁣⁠‌‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁣‍⁤⁣
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁠‍
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‌⁣⁠‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍⁠‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢⁠⁣‍⁠‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁤‍⁠‍⁠‍

      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁢‍
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‌⁢‍
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁤‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍⁠⁣⁠⁢‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁠‍⁠⁤‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠‌⁣‌⁢‌
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁠‍⁠‍‌‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁠⁠‍⁤⁢‍
    2. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌‍⁤⁢‌
    3. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍‌⁠‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁣‍‌⁢‌
    4. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁣‌⁠⁣⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢⁠‌⁢‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁢‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁣⁣⁢‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁣⁢‍⁢‌
      <del id="gaJw"><tbody id="gaJw"></tbody></del>
    5. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‍‌‍⁢‌
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁢‍‌⁠⁢‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢‌‍⁢‌⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍‌‍⁠⁠‌‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍⁠‍‌⁠⁢‍

      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍⁢‌⁠⁠‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁢⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁢‌‍‌⁠‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁢‌‍‌⁠‍
      ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁠‍
    6. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁣
    7. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁢‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁠‍
      ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁠⁣⁢‌‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁣⁠‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢⁠‌⁠⁢‌‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁤‍⁠‍⁢‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁣⁢‌⁠‌⁣
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‌⁠‌⁠‍

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁣

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍‌‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁣⁠⁠⁣
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍‌⁠⁣⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁢‍⁢‌⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍‌⁢‌⁠⁠⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠⁢‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁠‌‍⁢⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁢‌
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁠‍⁢‍⁠‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍⁠‍‌⁠⁣
        阿(a)里店铺(pu)|凯(kai)泽店铺(pu)|凯(kai)泽(ze)顺(shun)企网|凯(kai)泽靶材(cai)店(dian)铺(pu)   宝(bao)鸡市凯(kai)泽(ze)金属材(cai)料(liao)有限(xian)公(gong)司(si)官(guan)网!
        全(quan)国(guo)服务热(re)线

        0917-337617013759765500

        微(wei)信(xin)客(ke)服(fu) 微(wei)信客服

        首页 >> 新(xin)闻资(zi)讯 >> 行业(ye)资讯

        混合靶材对(dui)激光(guang)触(chu)发(fa)真(zhen)空(kong)开关导(dao)通(tong)过程(cheng)的(de)影(ying)响(xiang)分(fen)析

        发布时间(jian):2025-02-10 17:13:43 浏(liu)览次(ci)数 :

        激光(guang)触(chu)发真(zhen)空(kong)开关(guan)(Laser Triggered Vacuum Switch,LTVS)是一(yi)种(zhong)新(xin)型(xing)脉(mai)冲功率(lv)闭(bi)合(he)开关(guan)。其通过(guo)真(zhen)空(kong)开(kai)关(guan)与脉(mai)冲(chong)激(ji)光(guang)技术(shu)发展(zhan)而(er)来(lai),利(li)用(yong)脉冲激光照(zhao)射(she)并(bing)烧(shao)蚀触发材(cai)料,产生大量初始等(deng)离子体,使(shi)真空间隙快速闭(bi)合(he)[1-5]。因(yin)其(qi)具有触(chu)发时延(yan)短(duan)、导通波形(xing)抖(dou)动(dong)低、通(tong)流容量(liang)大(da)、使用(yong)寿命长等优势,LTVS在(zai)脉(mai)冲(chong)激(ji)光(guang)器、电磁发(fa)射(she)系(xi)统、直(zhi)流断路器、直(zhi)线变压(ya)驱动(dong)装(zhuang)置(zhi)等(deng)大电流快(kuai)速关(guan)合领(ling)域已(yi)展(zhan)现(xian)出(chu)极(ji)佳(jia)的发展(zhan)前景(jing)[6-9]。

        自(zi)1973年(nian)MakarevichAA等[10]采用(yong)脉(mai)冲激(ji)光触(chu)发真(zhen)空间(jian)隙(xi),证(zheng)明(ming)LTVS具(ju)有(you)优(you)良的(de)通流能力(li)以(yi)来,学(xue)界针对(dui)LTVS的性(xing)能提升(sheng)及触(chu)发(fa)机理(li)开展(zhan)了(le)大量(liang)研(yan)究。1988年(nian)美(mei)国Sandia实(shi)验(yan)室(shi)的BrannonPJ等[11]研究(jiu)发现(xian)以(yi)Ti和(he)KCl混(hun)合物(wu)作(zuo)为(wei)靶材,LTVS的触发时延(yan)低(di)于100ns,且(qie)认为激(ji)光对靶(ba)材(cai)料的热效(xiao)应(ying)是(shi)间隙内(nei)初(chu)始(shi)等离(li)子体产生(sheng)的原(yuan)因,电(dian)弧(hu)的(de)稳(wen)定燃烧则依赖(lai)间(jian)隙(xi)内(nei)的(de)离(li)子(zi)再生(sheng)。大连理工(gong)大学赵岩(yan)等(deng)[12]对LTVS时延特(te)性(xing)进行研(yan)究(jiu),发(fa)现激(ji)光(guang)能(neng)量的增(zeng)加和激(ji)光(guang)波长(zhang)的(de)减(jian)小(xiao)会(hui)缩短(duan)LTVS的(de)触(chu)发(fa)时延,增加间隙距(ju)离(li)则会一(yi)定程度上(shang)延(yan)长(zhang)LTVS的触(chu)发延时(shi)。2015年起(qi),华(hua)中(zhong)科(ke)技(ji)大学(xue)何正浩(hao)等[13-14]研究了(le)多棒(bang)型LTVS的导(dao)通过(guo)程(cheng),认为初(chu)始等离(li)子体(ti)的扩散主要依(yi)赖(lai)速(su)度更快的自由电子迁(qian)移,使开(kai)关(guan)获得(de)更短的(de)延(yan)迟时间且(qie)触发(fa)稳(wen)定性更高。大连理(li)工(gong)大(da)学赵(zhao)通等[15]发(fa)现,LTVS开(kai)断高频(pin)电(dian)流(liu)的能(neng)力(li)受到电(dian)弧对(dui)触(chu)发材料烧(shao)蚀(shi)作用(yong)的(de)影响。

        由(you)上述分(fen)析可见(jian),此(ci)前(qian)关(guan)于LTVS的(de)研(yan)究(jiu)主(zhu)要(yao)针(zhen)对(dui)其时延(yan)特(te)性、高频(pin)开断能(neng)力等性(xing)能(neng)的(de)提(ti)升(sheng),而LTVS放(fang)电(dian)时间(jian)隙(xi)内真(zhen)空电(dian)弧的(de)发(fa)展、扩(kuo)散(san)过(guo)程对其时(shi)延(yan)特(te)性(xing)、通(tong)流容量、高(gao)频开(kai)断能(neng)力(li)和(he)使用(yong)寿(shou)命(ming)等诸多关(guan)键(jian)参(can)数影(ying)响(xiang)显(xian)著,先前(qian)研究并(bing)没有提到。对(dui)于真(zhen)空电弧(hu)发(fa)展扩散的研(yan)究(jiu)则(ze)主要(yao)关注(zhu)工频条件下真空断路(lu)器(qi)内电(dian)弧(hu)的(de)发展(zhan)。针(zhen)对脉冲真空(kong)电弧扩(kuo)散过程(cheng)及(ji)影(ying)响因(yin)素(su)的研(yan)究相对较少(shao)。如西(xi)安(an)交(jiao)通(tong)大(da)学(xue)王立军(jun)等(deng)[16]发现,随(sui)着电流幅(fu)值(zhi)和间(jian)隙距(ju)离的(de)增加,工(gong)频真空电弧的(de)弧(hu)柱(zhu)收缩被(bei)增强(qiang),影(ying)响真(zhen)空断路(lu)器的(de)电流开(kai)断能力(li)。与(yu)断路(lu)器内因(yin)触点分离(li)而被(bei)引燃的工(gong)频真(zhen)空电(dian)弧(hu)不同(tong),LTVS的(de)放电(dian)依(yi)赖激光(guang)与(yu)触(chu)发(fa)材料的相互作(zuo)用,且(qie)放电(dian)时间通(tong)常在微(wei)秒(miao)或纳秒量级,通流时间短(duan),电弧燃(ran)烧过(guo)程易(yi)受熔沸(fei)点较(jiao)低的触发(fa)材料影响(xiang)。

        为(wei)探明LTVS脉(mai)冲放(fang)电时间(jian)隙内(nei)真(zhen)空(kong)电(dian)弧的扩(kuo)散(san)过程(cheng)及(ji)触(chu)发(fa)材料对(dui)开(kai)关(guan)性(xing)能的影(ying)响机(ji)制(zhi),本文基(ji)于(yu)可拆(chai)真空腔体(ti)搭(da)建(jian)实(shi)验平台,结合电(dian)弧(hu)图像(xiang)拍摄(she)、燃弧(hu)数(shu)值(zhi)模拟,研(yan)究(jiu)了(le)触(chu)发材料(liao)对(dui)真空电弧发展扩(kuo)散(san)过(guo)程(cheng),以及对(dui)开(kai)关(guan)触发时(shi)延(yan)、电流(liu)开断(duan)能力(li)等关(guan)键特性(xing)的(de)影响(xiang),根(gen)据(ju)试验(yan)结(jie)果(guo)给(gei)出(chu)参(can)数优(you)化建议。

        1、实验平(ping)台(tai)搭(da)建(jian)

        1.1LTVS放(fang)电(dian)试验平(ping)台(tai)

        LTVS放(fang)电的(de)实(shi)验电(dian)路(lu)如图1所示(shi),由(you)激(ji)光触发系(xi)统、RC放(fang)电(dian)电(dian)路和基于(yu)可(ke)拆(chai)真空腔体(ti)的(de)LTVS样机(ji)组(zu)成(cheng)。

        截(jie)图20250213204151.png

        激光触发(fa)系(xi)统采用(yong)Nd:YAG激(ji)光(guang)器(qi)产(chan)生波(bo)长1064nm,脉(mai)宽(kuan)10ns的脉(mai)冲激(ji)光。激光(guang)束通(tong)过全(quan)反(fan)镜、分(fen)光(guang)镜(jing)和聚焦镜片(pian)后,聚(ju)焦在(zai)触发(fa)材料表面,材料表(biao)面(mian)光斑面积1.1mm2。激(ji)光(guang)信(xin)号由(you)光(guang)电探(tan)头(tou)检测。RC放(fang)电电路(lu)中(zhong),脉冲(chong)电(dian)容C0为8.9μF,电(dian)路电(dian)阻(zu)RL为11.85Ω,电(dian)桥(qiao)测得(de)电路的杂散电(dian)感Ld为4.8μH。

        LTVS的电压由(you)高(gao)压探头(tou)(TeKP6015A)测(ce)量。脉冲(chong)电流(liu)探(tan)头Ct由TeKCT-4和(he)TCP202A组(zu)成(cheng)。高(gao)速相机(ji)的采样(yang)帧(zhen)率(lv)最(zui)大为100000fps,曝光时间(jian)可据试验要(yao)求(qiu)调整(zheng)。触(chu)发控制器分(fen)别控(kong)制激光(guang)头(tou)和(he)高速摄(she)像(xiang)机的(de)动作。

        LTVS腔体内(nei)真(zhen)空(kong)度(du)由(you)抽气(qi)系(xi)统维持在2×10-5Pa以下。设置LTVS为(wei)正(zheng)极性工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)。腔(qiang)体(ti)内(nei)电(dian)极(ji)为(wei)纵(zong)磁(ci)杯状电(dian)极(ji),表(biao)面(mian)材料为(wei)CuCr50合(he)金(jin),电(dian)极(ji)直(zhi)径(jing)为58mm。电极(ji)间距(ju)设(she)为(wei)8mm。根(gen)据(ju)前(qian)人研究(jiu),触(chu)发材(cai)料选用(yong)目(mu)前(qian)常用的(de)Ti与KCl的(de)混(hun)合物,1:1混合(he)后(hou)压(ya)制(zhi)成(cheng)锥状(zhuang)结构(gou),填(tian)充于(yu)阴(yin)极(ji)中心的(de)5mm凹槽(cao)内。设(she)置(zhi)锥型靶材(cai)顶(ding)部与阴极表面(mian)之(zhi)间距离(li)为1mm,以(yi)减(jian)少(shao)电弧烧蚀对材(cai)料(liao)的(de)影响(xiang)。

        1.2LTVS的放(fang)电波形(xing)

        工作(zuo)电(dian)压4.4kV,LTVS的放(fang)电波(bo)形如(ru)图(tu)2所(suo)示。设置作(zuo)用于触(chu)发材料(liao)表面的(de)激(ji)光能(neng)量(liang)为25mJ。激光作用后68ns,LTVS上(shang)的电压开(kai)始下降(jiang),表(biao)明此时(shi)间隙内建立了(le)起(qi)始(shi)放电(dian)通(tong)道(dao),LTVS被触发。此前研(yan)究通常定(ding)义(yi)LTVS的(de)触(chu)发时(shi)延(yan)为激光(guang)信(xin)号(hao)开始上(shang)升(sheng)到(dao)工作(zuo)电(dian)压(ya)开(kai)始下降的(de)时间[17]。激光(guang)作用(yong)约5μs后(hou),经(jing)LTVS传输(shu)的(de)脉(mai)冲(chong)电流(liu)达到(dao)峰(feng)值230A。随后(hou),电(dian)流(liu)受(shou)回(hui)路(lu)参(can)数影响(xiang),逐(zhu)渐衰(shuai)减(jian)至零。

        2、LTVS放电(dian)过(guo)程分析(xi)

        采(cai)用高速(su)摄(she)像(xiang)机拍(pai)摄的(de)LTVS放(fang)电过(guo)程中真(zhen)空(kong)电(dian)弧(hu)图(tu)像(xiang)如(ru)图(tu)3所示。结合图(tu)2可(ke)知(zhi),LTVS被(bei)触发(fa)后(hou),间隙内(nei)放电(dian)光斑(ban)亮度(du)随(sui)着(zhe)电(dian)流的上升快速(su)增(zeng)加,后随(sui)电流的(de)下(xia)降(jiang)逐(zhu)渐衰(shuai)减。激光照(zhao)射(she)145μs后,电(dian)流(liu)降至(zhi)100A以(yi)下(xia),电(dian)弧(hu)弧柱开始断裂。LTVS在(zai)360μs左右(you)完(wan)成电(dian)流(liu)开(kai)断(duan),电(dian)弧(hu)熄灭。

        截图(tu)20250213204214.png

        3.jpg

        随(sui)后(hou)利用(yong)matlab对电(dian)弧图(tu)像(xiang)进行(xing)分析(xi),计算了(le)真(zhen)空(kong)电(dian)弧(hu)面积(ji)和(he)周长随时(shi)间的变化。计(ji)算原理如(ru)下:将(jiang)电弧(hu)图(tu)像(xiang)分为若干像素(su)点,用二(er)值(zhi)法(fa)将(jiang)白色(se)像素记为(wei)1,黑(hei)色像素(su)记(ji)为(wei)0,电(dian)弧(hu)周(zhou)长和面积为(wei)白色区域的(de)周(zhou)长(zhang)和面(mian)积(ji)。标定一个(ge)白(bai)色像素点为一(yi)个小(xiao)正方形(xing),换算后一(yi)个像素(su)点(dian)面积为(wei)0.07mm2,边长(zhang)为0.2646mm,如(ru)图4所(suo)示。计算(suan)所(suo)得面积(ji)周(zhou)长曲(qu)线如图(tu)5所(suo)示。根据(ju)电弧图(tu)像(xiang)和计算的(de)电(dian)弧(hu)面积(ji)和周(zhou)长(zhang),可将(jiang)燃(ran)弧(hu)过程(cheng)分为三个(ge)阶段(duan):触发(fa)阶(jie)段(duan)(图3(a)~图3(d))、扩(kuo)散(san)阶段(图3(e)~图3(h))和(he)熄(xi)弧(hu)阶(jie)段(图3(i)~图3(l))。

        截图20250213204453.png

        触(chu)发(fa)阶(jie)段(duan),激(ji)光(guang)与触(chu)发(fa)材(cai)料相互(hu)作(zuo)用(yong)释(shi)放(fang)初始(shi)等离(li)子(zi)体,初(chu)始等离子体(ti)不断与(yu)触(chu)发材(cai)料(liao)及真空电极(ji)发(fa)生碰(peng)撞(zhuang),并(bing)在(zai)电离(li)能(neng)/逸出功较低(di)的触发(fa)材(cai)料表面形成(cheng)初始(shi)放(fang)电通(tong)道(dao),开始传输电荷,如图3(a)中(zhong)材料表(biao)面放电光斑(ban)所(suo)示。随着(zhe)间(jian)隙(xi)传(chuan)输(shu)电流(liu)的增加,在(zai)电极表面热作用(yong)和(he)间(jian)隙鞘(qiao)层电(dian)场(chang)作用(yong)下(xia),更多(duo)带电微(wei)粒(li)进(jin)入真(zhen)空间隙,电(dian)弧等离子体与(yu)电(dian)极表面和(he)触发材料的(de)碰(peng)撞作(zuo)用被加强,初始(shi)放电通道逐渐演变为(wei)真(zhen)空(kong)电(dian)弧,间(jian)隙内(nei)电弧(hu)通道的(de)亮度(du)、面积(ji)和周(zhou)长急剧(ju)增(zeng)大(da)(如图3(b)~图(tu)3(d)以(yi)及(ji)图5红(hong)框所示)。电(dian)弧(hu)扩散期间(jian),真空(kong)电弧扩(kuo)散主要受触(chu)发(fa)材(cai)料释(shi)放(fang)微(wei)粒和间(jian)隙(xi)电磁场的影(ying)响。由(you)于(yu)触发材料的(de)电(dian)离能(neng)/逸出功(gong)较低,触发(fa)材(cai)料(liao)更容易在(zai)等(deng)离(li)子(zi)体(ti)的(de)碰撞(zhuang)作(zuo)用(yong)下(xia)发生电(dian)离,释(shi)放(fang)新(xin)的带(dai)电微(wei)粒(li)进入(ru)间(jian)隙。因此(ci)图3中电弧主(zhu)要集中(zhong)在(zai)触发(fa)材料表(biao)面(mian)。电流达到峰值(zhi)时(shi),图(tu)3(e)中的(de)真空电弧(hu)的面(mian)积(ji)和(he)周长(zhang)最大(da),亮(liang)度也最(zui)高(gao)。随后LTVS上的电(dian)流逐渐减小(xiao),间隙内注(zhu)入等(deng)离(li)子(zi)体的(de)密(mi)度也(ye)逐渐下降,碰撞电(dian)离的(de)作用相(xiang)应(ying)降低,图(tu)3(f)至图(tu)3(h)中真空(kong)电弧的亮(liang)度、面(mian)积和周(zhou)长逐渐减小(xiao)(如(ru)图5蓝(lan)框(kuang))。随(sui)着(zhe)电流的(de)减小,等(deng)离子(zi)体(ti)发生(sheng)碰撞引(yin)起电(dian)离(li)的概率(lv)进一(yi)步(bu)降低(di),与(yu)电极(ji)表面(mian)碰(peng)撞引起(qi)电离的几率(lv)更低(di),电(dian)弧的(de)面(mian)积和周长逐(zhu)渐(jian)减(jian)小(如图(tu)5绿(lv)框(kuang))。此时,间隙(xi)内(nei)碰(peng)撞(zhuang)电离(li)主要发(fa)生(sheng)在触发材(cai)料与阴(yin)极(ji)交界面(mian)附(fu)近的电(dian)场(chang)不均匀区域。因此(ci)图3(i)至(zhi)图(tu)3(l)中(zhong)电弧(hu)弧(hu)柱断(duan)裂(lie)后,电弧主(zhu)要位(wei)于(yu)触(chu)发材(cai)料与(yu)阴极凹(ao)槽的(de)交界(jie)位(wei)置(zhi)。

        截(jie)图20250213204513.png

        3、触(chu)发(fa)材料(liao)对(dui)LTVS触发(fa)与燃弧(hu)过(guo)程(cheng)的(de)影(ying)响(xiang)

        由(you)上(shang)述分析可知(zhi),触(chu)发材(cai)料在(zai)LTVS的(de)放电过程中不(bu)断向间隙释放(fang)带电微粒(li),影(ying)响(xiang)放(fang)电通道(dao)的扩散并(bing)造(zao)成(cheng)其(qi)工(gong)作性能差(cha)异。

        3.1触发(fa)材(cai)料(liao)对(dui)LTVS时(shi)延(yan)特性(xing)的影响分(fen)析(xi)

        LTVS的(de)快速(su)触发(fa)主(zhu)要(yao)依赖(lai)激(ji)光与触发(fa)材(cai)料(liao)的相互(hu)作用(yong),Ti与(yu)KCl的(de)混(hun)合(he)材(cai)料主要由(you)Ti吸收(shou)激光能(neng)量(liang),使KCl熔融、气(qi)化并(bing)被(bei)电离(li)产(chan)生大(da)量(liang)初始(shi)等(deng)离子(zi)体以(yi)建立放电(dian)通(tong)道(dao)。采(cai)用高(gao)速相机拍(pai)摄得(de)到(dao)LTVS初(chu)始等(deng)离(li)子(zi)体(ti)的(de)扩(kuo)散形(xing)态如(ru)图6所(suo)示(shi)。在激(ji)光(guang)热(re)作(zuo)用与光致级(ji)联电离电离(li)作(zuo)用下,初(chu)始(shi)等(deng)离子(zi)体(ti)呈(cheng)扩(kuo)散(san)状(zhuang)离开材料(liao)表(biao)面(mian),激光与材料发(fa)生(sheng)作用(yong)区域附近的等(deng)离(li)子(zi)体(ti)密度(du)最高(gao),光斑(ban)亮度也(ye)最大[17-18]。

        截图(tu)20250213204530.png

        根(gen)据(ju)此前研究(jiu),LTVS的(de)触(chu)发时(shi)延受(shou)触(chu)发材(cai)料的影(ying)响显著(zhu)。改变触(chu)发(fa)材(cai)料(liao)种类、混合材料比例、靶(ba)材(cai)结(jie)构(gou)、材(cai)料深度等参数(shu)都会对(dui)LTVS的(de)触(chu)发时延(yan)造成不(bu)同(tong)程度的影响[19]。根据图6等(deng)离子(zi)体图(tu)像,可(ke)描述(shu)正(zheng)极性LTVS内(nei)初始等离(li)子体(ti)的扩散形态如图(tu)7所(suo)示。受(shou)间隙(xi)电场影(ying)响(xiang),扩(kuo)散(san)至(zhi)间(jian)隙的(de)初(chu)始等离(li)子体(ti)成分以(yi)质量(liang)轻(qing)、速(su)度(du)快(kuai)的自由电(dian)子为(wei)主,向阳(yang)极(ji)运动(dong)的(de)Cl-速度较(jiao)慢(man);Ti+和(he)K+逸出材料(liao)表面(mian)后(hou)被(bei)电(dian)场(chang)减(jian)速,向阴(yin)极运(yun)动。因此(ci),相(xiang)较于(yu)负极(ji)性(xing)间隙,正(zheng)极性LTVS可(ke)获(huo)得更(geng)短(duan)的触发(fa)时(shi)延。

        截(jie)图20250213204550.png

        此(ci)外,触发材(cai)料(liao)种(zhong)类或混(hun)合(he)材料(liao)的比(bi)例改(gai)变时(shi),进入(ru)间(jian)隙(xi)的(de)初(chu)始(shi)等离(li)子(zi)体(ti)成分或(huo)比例(li)被改变(bian),导致(zhi)开关(guan)触(chu)发(fa)时延(yan)的(de)变(bian)化(hua)。靶材(cai)结(jie)构变(bian)化(hua)主(zhu)要影响材料(liao)对激光能(neng)量(liang)的吸收效果(guo),而靶材深度的变化改变了(le)初(chu)始等(deng)离(li)子体的(de)扩(kuo)散距离(li),影响LTVS的触(chu)发时延。当(dang)Ti与KCl混合比(bi)例(li)为1:1时(shi),触(chu)发时(shi)延在100ns以内,虽(sui)然(ran)比(bi)高(gao)Ti含(han)量(liang)下触发(fa)时延(yan)要高,但其在纳(na)秒级(ji)别(bie)的时(shi)延已(yi)经满(man)足实验(yan)要(yao)求,且开断(duan)电流能力(li)比较(jiao)稳定,靶材使(shi)用(yong)寿(shou)命(ming)较(jiao)长(zhang)。相(xiang)关参(can)数对触发时延的(de)影响(xiang)规律(lv)此前已有(you)详细研究[20-21],本文(wen)不(bu)再(zai)赘(zhui)述(shu)。

        3.2LTVS内(nei)电弧发展过(guo)程(cheng)仿(fang)真(zhen)

        电微(wei)粒(li),从(cong)而成为真(zhen)空(kong)间(jian)隙(xi)内主要(yao)的等离子(zi)体(ti)源(yuan)之(zhi)一,如(ru)图3所示(shi)。为(wei)更(geng)深(shen)入(ru)地(di)分(fen)析燃(ran)弧阶(jie)段(duan)触发材(cai)料对电弧(hu)扩散(san)的(de)影(ying)响(xiang),本(ben)文建立(li)了LTVS内真空电(dian)弧的(de)MHD模型(xing),对(dui)等离(li)子(zi)体的(de)时(shi)空分布(bu)特性进(jin)行(xing)模(mo)拟。

        3.2.1仿真模型介绍(shao)

        LTVS内真(zhen)空(kong)电弧仿(fang)真模(mo)型基于(yu)磁(ci)流体动力学(xue)理论(lun)构(gou)建(jian)。模型(xing)将真(zhen)空(kong)电弧(hu)视(shi)为(wei)导(dao)电流体,建(jian)立(li)的的MHD模(mo)型(xing)包(bao)括(kuo)电(dian)、磁、流体等(deng)物(wu)理场(chang),结(jie)合(he)电(dian)子(zi)与离子的质量(liang)守(shou)恒(heng)、动(dong)量(liang)守恒(heng)、能(neng)量(liang)守(shou)恒(heng)等(deng)相关方程(cheng),对燃(ran)弧(hu)过程(cheng)进行分(fen)析(xi)。模(mo)型是高(gao)度(du)非线(xian)性(xing)的(de)方程(cheng)组,需要用(yong)数(shu)值求解方(fang)法(fa)进行(xing)求解(jie),利(li)用(yong)COMSOL多物(wu)理场(chang)仿真(zhen)软(ruan)件对燃弧(hu)阶(jie)段真空(kong)电(dian)弧(hu)等离(li)子体(ti)的(de)扩散(san)和(he)分布(bu)特(te)性(xing)进行(xing)计算(suan),有(you)效(xiao)的(de)解决了(le)复(fu)杂(za)的(de)计(ji)算(suan)过(guo)程。

        截(jie)图(tu)20250213204605.png

        公(gong)式(1)、(2)分别(bie)表(biao)示电子和离子(zi)的质(zhi)量(liang)守(shou)恒(heng)方程(cheng)。其(qi)中,电(dian)子、离子(zi)质(zhi)量(liang)密(mi)度(du)由(you)ρe和(he)ρi表示,ρe=neme,ρi=nimi;电(dian)子(zi)、离子的(de)质量(liang)分(fen)别(bie)为(wei)me和mi,电(dian)子速度为(wei)v,离子速度为(wei)u。

        截图20250213204616.png

        公(gong)式(3)、(4)分(fen)别(bie)表(biao)示电(dian)子和离(li)子的(de)动量守(shou)恒方程(cheng)。其中(zhong),电(dian)子(zi)、离子(zi)的(de)体积力(li)为(wei)Fve和Fvi,电子(zi)和离(li)子压(ya)力梯度(du)为(wei)▽Pe和(he)▽Pi,电(dian)子(zi)离(li)子(zi)相(xiang)对运动产(chan)生的摩(mo)擦(ca)力为(wei)fie和fei,电子(zi)离(li)子(zi)之间的(de)热力(li)为fth和(he)fthi,粘(zhan)性(xing)应(ying)力用(yong)▽﹒[τij]e和(he)▽﹒[τij]i表(biao)示(shi)。

        截(jie)图(tu)20250213204627.png

        公(gong)式(shi)(5)、(6)分(fen)别表(biao)示(shi)电(dian)子(zi)和离子的(de)能(neng)量(liang)守恒方程。其(qi)中,电(dian)子等压(ya)比热(re)为(wei)Cpe=5k/2me,离子(zi)等压比热(re)为(wei)Cpi=5k/2mi,k代表(biao)Boltzmann常数,电子和(he)离子的(de)温度(du)为(wei)Te和(he)Ti,电(dian)子离子(zi)的(de)热流(liu)密(mi)度(du)分(fen)别(bie)为(wei)qe和qi,电子(zi)离子(zi)的(de)粘(zhan)性(xing)耗(hao)散功(gong)分(fen)别为Фe和(he)Фi,电(dian)子(zi)与离(li)子(zi)碰(peng)撞损(sun)失(shi)的(de)能量为Qei,离(li)子吸收的(de)能(neng)量为Qie,电子与(yu)离(li)子(zi)的热项分(fen)别为(wei)Se、Si。

        此(ci)外,该电(dian)弧(hu)模(mo)型基(ji)于以下(xia)假(jia)设:(1)认(ren)为(wei)该模型(xing)满(man)足等(deng)离子(zi)体的(de)准电中(zhong)性条件(jian),用宏(hong)观流(liu)体(ti)力学(xue)描(miao)述等离子(zi)体(ti)流(liu)动。(2)认(ren)为间隙(xi)内(nei)等(deng)离(li)子(zi)体(ti)处(chu)于完(wan)全(quan)电离(li)状(zhuang)态(tai)。(3)认为阴(yin)极(ji)和(he)触发材料(liao)是间(jian)隙等(deng)离子体(ti)产生的唯(wei)一(yi)来源。(4)认为电子(zi)和(he)离子(zi)形态(tai)为完(wan)全气体。

        3.2.2仿真设(she)置条(tiao)件

        模型的网格(ge)剖(pou)分(fen)如(ru)图(tu)8所(suo)示(shi),电(dian)极(ji)材料选(xuan)取(qu)CuCr50合(he)金(jin),电极(ji)半(ban)径为(wei)29mm,间隙距离(li)设(she)为(wei)8mm,触(chu)发材料为半径2.5mm的(de)圆(yuan)柱状(zhuang)结构,靶材(cai)顶(ding)部比阴(yin)极表面(mian)低(di)1mm。结合(he)此前(qian)实验(yan)触发(fa)过(guo)程(cheng)分(fen)析(xi),电弧电流(liu)峰值为(wei)230A,由(you)于电(dian)弧(hu)电(dian)流较小,等离(li)子体(ti)速(su)度(du)约(yue)为(wei)1×104m/s,电弧(hu)属(shu)于超音速(su)流动(dong)。对于(yu)热传导模块,在阴极侧设(she)置了(le)狄(di)利(li)克雷(lei)边(bian)界条(tiao)件,在(zai)阳极(ji)设置了(le)电子(zi)热(re)流(liu)密(mi)度,侧面则(ze)为(wei)绝(jue)热(re)条(tiao)件。在初始(shi)条(tiao)件(jian)中,阴极边(bian)界电子温度设为1.5eV,环(huan)境(jing)温(wen)度设为0.026eV。对(dui)于流(liu)体(ti)动(dong)力(li)学(xue)模块,初始条(tiao)件中阴极(ji)边界(jie)离子速(su)率设为(wei)1×104m/s,阴极边(bian)界(jie)离(li)子温度(du)设为(wei)0.3eV。

        截图20250213204643.png

        3.2.3仿(fang)真适用(yong)条(tiao)件(jian)

        本(ben)文的仿真为(wei)超音(yin)速或(huo)亚音速(su)真空(kong)电(dian)弧(hu)燃弧阶(jie)段的(de)模(mo)型。模型(xing)中流(liu)体动(dong)力学模块(kuai)计算对(dui)象(xiang)为离(li)子(zi),描(miao)述的是离(li)子(zi)质量、动量(liang)、能(neng)量(liang)守(shou)恒(heng);传热(re)模(mo)块(kuai)计(ji)算对象为电(dian)子(zi),描述的(de)是电(dian)子(zi)能(neng)量(liang)守恒。仿真模(mo)型适(shi)用于压力范(fan)围在10-4-10-7Pa之间的高真(zhen)空环(huan)境(jing)。在这(zhe)个(ge)范围内(nei),气(qi)体(ti)分子之间(jian)碰(peng)撞(zhuang)相对较少(shao),电弧主要由电(dian)子、离(li)子(zi)与电(dian)极(ji)表(biao)面的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)主(zhu)导,符合模型(xing)的(de)物理假设。当压力超出(chu)范(fan)围时(shi),气(qi)体分子(zi)对电(dian)弧(hu)的影响(xiang)逐渐增(zeng)大,模(mo)型(xing)的准确性(xing)会降低(di)。模型(xing)只(zhi)适(shi)用于常(chang)见的金(jin)属(shu)电极材(cai)料,如铜、钨及其(qi)合金,对于一些特殊的新(xin)型材(cai)料或(huo)复合(he)材料(liao),超出(chu)了(le)模型(xing)的(de)适(shi)用(yong)范围。

        3.2.4仿真(zhen)结果分析

        LTVS被触发后5μs,即电(dian)流达(da)到(dao)峰(feng)值(zhi)时(shi)刻(ke)间隙内电子和离子(zi)的(de)温(wen)度(du)与(yu)密(mi)度分布(bu)如(ru)图(tu)9所示(shi)。电流(liu)230A时(shi),间(jian)隙(xi)内(nei)等离(li)子体呈(cheng)扩散形态分(fen)布(bu),触(chu)发(fa)材(cai)料(liao)表(biao)面(mian)区(qu)域(yu)的自(zi)由(you)电子(zi)密度最(zui)高(gao),达(da)到3.96×1022m-3,温(wen)度(du)可达(da)17387K,表明(ming)电弧等离子体(ti)与(yu)触发(fa)材料(liao)的碰撞(zhuang)电(dian)离程度最(zui)剧(ju)烈。仿(fang)真(zhen)规(gui)律(lv)与(yu)电(dian)弧(hu)图像(xiang)的分(fen)布情(qing)况(kuang)相吻合(he)。

        截图20250213204655.png

        为便(bian)于后(hou)续(xu)分(fen)析,将(jiang)间(jian)隙(xi)燃(ran)弧(hu)区(qu)域(yu)划分为(wei)5个(ge)区(qu)域,其(qi)中a为近阳(yang)极区(qu),b为(wei)阳(yang)极(ji)中心区(qu),c为(wei)间(jian)隙(xi)中心(xin)区(qu),d为阴极(ji)中(zhong)心区,e为近(jin)阴(yin)极(ji)区(qu)。改(gai)变仿真模(mo)型(xing)中电流(liu)幅(fu)值,得(de)到(dao)燃弧期(qi)间(jian)不同区(qu)域的(de)电(dian)子(zi)密(mi)度变化(hua)如图(tu)10所示(shi)。可见间(jian)隙(xi)内自(zi)由电子密度(du)与电流幅(fu)值成正(zheng)相关(guan)。燃弧(hu)期间(jian)由于电弧的(de)热(re)烧蚀(shi)作用(yong),熔沸点更(geng)低的(de)Ti+KCl混合(he)物(wu)相(xiang)较于(yu)铜(tong)电(dian)极来说,更(geng)容(rong)易释(shi)放(fang)粒子(zi)到间隙中(zhong),作为主要(yao)的(de)等离(li)子体源(yuan),有(you)利(li)于(yu)在(zai)间(jian)隙(xi)建立(li)更(geng)强的放电(dian)通(tong)道,影(ying)响间隙(xi)的电(dian)流传输过(guo)程(cheng),即(ji)影响开关(guan)的(de)放(fang)电功率。本文实验结(jie)果(guo)与文献(xian)[22]的研(yan)究结论基本(ben)一(yi)致(zhi)。

        截图(tu)20250213204711.png

        本文(wen)对(dui)真(zhen)空(kong)电弧(hu)燃弧(hu)阶段(duan)进(jin)行(xing)了(le)实验与仿真(zhen)方面的(de)分(fen)析(xi),但二(er)者之(zhi)间存(cun)在一(yi)定的误(wu)差(cha)。实(shi)验(yan)方面,由于相(xiang)机帧率为(wei)100000fps,因(yin)此在(zai)燃弧(hu)阶段拍摄(she)的电(dian)弧图像为(wei)电(dian)弧发(fa)展10μs内累(lei)加(jia)的(de)结(jie)果(guo),而(er)仿(fang)真模(mo)型是(shi)在一定假设(she)条(tiao)件下(xia)建立的具(ju)体某(mou)一时(shi)刻(ke)的燃(ran)弧图(tu)像。但(dan)仿(fang)真结果与(yu)实验(yan)结(jie)果(guo)电(dian)弧(hu)图像(xiang)较吻合(he),故(gu)可(ke)以近(jin)似(shi)认为两者是一个(ge)条(tiao)件(jian)下(xia)的(de)燃弧过程(cheng),可(ke)以(yi)用(yong)仿(fang)真(zhen)结果(guo)对(dui)燃(ran)弧过(guo)程进行微(wei)观分析。

        4、触发材料(liao)对真(zhen)空(kong)间隙电(dian)弧(hu)熄(xi)灭(mie)过(guo)程的影响分析(xi)

        由(you)于触发材(cai)料密(mi)度相对(dui)较(jiao)低,且其(qi)逸出功(gong)/电(dian)离能(neng)均低于致(zhi)密的(de)电(dian)极表(biao)面材料(liao)CuCr50。电弧(hu)熄灭阶(jie)段(duan),间隙(xi)内(nei)密度(du)较(jiao)低(di)的电弧(hu)等(deng)离子体仍(reng)会与(yu)触发材(cai)料发(fa)生碰撞(zhuang),电离(li)产生(sheng)新的带(dai)电微粒(li)进(jin)入(ru)间(jian)隙(xi),影响(xiang)LTVS的(de)电弧熄灭过(guo)程(cheng),降低(di)LTVS的电(dian)流(liu)开断能力。这也(ye)是(shi)触(chu)发间(jian)隙内(nei)电弧与真空(kong)断路器内(nei)电(dian)弧的主(zhu)要区(qu)别(bie)之一。LTVS工(gong)作(zuo)电(dian)压(ya)3.9kV,峰(feng)值电流180A时,在熄弧(hu)阶(jie)段观察(cha)到(dao)明显(xian)的(de)触(chu)发(fa)材(cai)料(liao)释放(fang)微粒(li)进入间(jian)隙的(de)过(guo)程(cheng),拍(pai)摄图(tu)像如(ru)图11所(suo)示。

        截图(tu)20250213204730.png

        在图10仿(fang)真(zhen)结(jie)果中,出现(xian)在150μs-200μs时(shi)间(jian)隙内(nei)电子(zi)密(mi)度(du)随电流(liu)的减小(xiao)而增(zeng)大(da)的趋势(shi),本文认为这是由于(yu)触(chu)发(fa)材(cai)料受电弧(hu)热烧(shao)蚀影(ying)响(xiang),向间(jian)隙(xi)释放带电(dian)粒子(zi),影响间(jian)隙(xi)内电(dian)弧(hu)的(de)熄(xi)灭(mie)过程和(he)开关的(de)电(dian)流(liu)开断(duan)能(neng)力。图10仿(fang)真(zhen)结果也可说(shuo)明(ming)图11实(shi)验观察到(dao)的弧后(hou)靶(ba)材微(wei)粒逸(yi)出的(de)过程(cheng),亦(yi)可解释(shi)文[23]中不同(tong)触发(fa)材料LTVS高频开(kai)断能(neng)力出(chu)现差(cha)异的原因(yin)。

        作(zuo)为(wei)对(dui)比,本(ben)文调(diao)整触(chu)发开(kai)关(guan)样机的(de)触(chu)发方(fang)式(shi),以Al2O3陶(tao)瓷为(wei)闪络(luo)材料,对比沿面闪络(luo)的电(dian)触(chu)发(fa)真空开关(guan)在相(xiang)近条件下,开(kai)断(duan)电(dian)流(liu)时的(de)情(qing)况。拍(pai)摄(she)得(de)到的(de)电(dian)弧(hu)图(tu)像如图(tu)12所(suo)示。可(ke)见随(sui)着(zhe)电流的衰减,间隙内真(zhen)空(kong)电(dian)弧(hu)逐(zhu)渐(jian)熄(xi)灭(mie),Al2O3陶瓷并未受(shou)电弧烧(shao)蚀(shi)影(ying)响(xiang)向间隙释(shi)放带电(dian)微(wei)粒(li),影(ying)响(xiang)间隙的(de)电流开断能力。

        截(jie)图20250213204747.png

        由(you)图11与(yu)图12结(jie)果对比分(fen)析可知(zhi),熄弧(hu)阶(jie)段(duan)LTVS内真空(kong)电(dian)弧对触(chu)发材(cai)料(liao)热(re)作用(yong)释(shi)放(fang)的(de)带电(dian)粒子(zi),会在(zai)一(yi)定程度(du)上影(ying)响间隙的(de)电(dian)流开(kai)断能力(li)。因(yin)此(ci),设(she)计(ji)用(yong)于高(gao)频(pin)开(kai)断(duan)场(chang)合(he)的(de)LTVS时,应(ying)调整(zheng)开关的触发材料(liao)种(zhong)类(lei)或混合比(bi)例,以(yi)提升其(qi)电流(liu)开(kai)断能(neng)力(li)。

        5、结论(lun)

        本文(wen)结(jie)合(he)仿(fang)真(zhen)与实(shi)验研究(jiu),分(fen)析了触(chu)发材料对LTVS内电(dian)弧扩散过(guo)程和(he)关键(jian)工作参(can)数(shu)的影(ying)响(xiang),可(ke)以得到以下结论(lun):

        与(yu)真(zhen)空(kong)断路(lu)器(qi)内电(dian)弧(hu)扩(kuo)散(san)不同,LTVS内(nei)真空(kong)电弧(hu)扩(kuo)散受触(chu)发(fa)材(cai)料(liao)的影响。激光作用于(yu)触(chu)发(fa)材(cai)料(liao),产生并快(kuai)速向间(jian)隙(xi)内输送大(da)量初始(shi)等离(li)子体(ti),加速间(jian)隙(xi)触发(fa);燃(ran)弧期间电弧(hu)对触(chu)发材(cai)料(liao)的烧蚀作用(yong)会(hui)在触(chu)发(fa)材(cai)料(liao)表面形成放电(dian)斑(ban)点,向(xiang)间(jian)隙释(shi)放(fang)更(geng)多带(dai)电(dian)微粒,有(you)利(li)于(yu)建(jian)立有效(xiao)的(de)放(fang)电(dian)通(tong)道,提升(sheng)LTVS的放电功(gong)率(lv);触发材(cai)料(liao)在熄(xi)弧(hu)阶段受电弧(hu)热(re)作用向(xiang)间(jian)隙释(shi)放(fang)带电(dian)微粒,会(hui)在(zai)一(yi)定(ding)程度(du)上影(ying)响(xiang)开(kai)关(guan)的(de)高(gao)频(pin)电流(liu)开(kai)断(duan)能力。建(jian)议根(gen)据LTVS应用(yong)需(xu)求,合(he)理调整其触(chu)发(fa)材料(liao)以提(ti)升其(qi)关(guan)键(jian)性(xing)能。

        参(can)考文(wen)献(xian)

        [1] Zhang H B. Research on recovery characteristics of natural medium of laser triggered vacuum switch[D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2021

        (张虎波. 激光触(chu) 发真(zhen)空(kong)开(kai)关(guan)固(gu)有介(jie)质(zhi)恢复(fu)特性研(yan)究(jiu)[D]. 大(da)连(lian):大(da)连理工 大学, 2021 (in Chinese))

        [2] Sun Y F, Lu G, Meng Q X, et al. Structure design of a 300kV laser triggered multistage vacuum switch[J]. Vacuum Electronics, 2023,(5):43–49

        (孙(sun)一帆(fan), 卢(lu)刚(gang), 孟庆(qing)鑫, 等(deng). 300 kV 激光(guang)触(chu)发(fa)多级(ji)真(zhen)空开关(guan)结构设(she)计[J]. 真空电(dian)子(zi) 技(ji)术(shu), 2023,

        (5):43-49 https://doi.org/10.16540/j.cnki.cn11- 2485/tn.2023.05.06 (in Chinese))

        [3] Mao X P, et al. Research on the timedelay characteristics of the laser-triggered vacuum switch[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2015, 43(6):2005 – 2010. https://doi.org/10.1109/TPS.2015.2409196

        [4] Sun Y J. Research on switching characteristics of lasertriggered vacuum switch under magnetic field control[D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2022

        (孙依杰. 磁(ci)场调控下(xia)激(ji)光(guang)触(chu)发真(zhen)空开(kai)关(guan)开断(duan)特(te)性(xing)研究[D]. 大连(lian):大(da)连(lian)理(li)工大学, 2022 (in Chinese))

        [5] Anderson R A, Brainard J P. Mechanism of pulsed surface flashover involving electron stimulated desorption[J]. Appl Phys, 1980, 51(3): 1414 – 1421. https://doi.org/10.1063/1.327839

        [6] Wang J M, Yuan S. Theory of large capacity vacuum switch and its product development[M].Xi 'an: Xi 'an Jiao tong University Press, 2001

        (王季(ji)梅, 苑(yuan)舜. 大(da)容(rong)量(liang)真(zhen)空开(kai)关(guan) 理论(lun)及其(qi)产(chan)品(pin)开发(fa)[M]. 西(xi)安(an): 西安(an)交通(tong)大(da)学(xue)出版(ban)社(she), 2001 (in Chinese))

        [7] Fan W F, He Z H, Wang Y, et al. Experiment research on the trigger characteristics of a laser-triggered vacuum switch[J]. Proceedings of The CSEE, 2015, 35(20):5360-5366.

        (樊(fan)文 芳, 何(he)正浩(hao), 王英(ying), 等(deng). 一(yi)种(zhong)激光触(chu)发(fa)真空开(kai)关的触发 特性研(yan)究[J]. 中国(guo)电(dian)机(ji)工程(cheng)学(xue)报(bao), 2015,35(20):5360- 5366. https://doi.org/10.13334/j.0258- 8013.pcsee.2015.20.030 (in Chinese))

        [8] Xin Y, He Z, Liu Y, et al. The effect of laser wavelength on the delay time of laser triggered vacuum switch[J]. Review of Scientific Instruments, 2017, 88(11):114706 https://doi.org/10.1063/1.4998309

        [9] Chen Z Q, Liao M F, Duan X, et al. Investigations on trigger process of triplegap laser triggered multistage vacuum switch[J]. Vacuum, 2024, 227, 113467. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2024.113467

        [10] Makarevich A A, Rodichkin V. A vacuum spark gap with laser firing[J]. Instruments and Experimental Techniques, 1973, 16(1-6): 1716-1717

        [11] Brannon P J, Cowgill D F. Low jitter laser triggered vacuum switch using a composite target[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 1988, 16(2):325 – 327. https://doi.org/10.1109/27.3833.

        [12] Zhao Y, Duan X Y, Liao M F, et al. Delay characteristic optimization of laser triggered vacuum switch[J]. High Voltage Technology, 2019, 45(12): 3949-3953

        (赵岩, 段雄 英, 廖(liao)敏夫, 等. 激光(guang)触(chu)发(fa)真(zhen)空(kong)开(kai)关(guan)时(shi)延特性(xing)优化(hua)[J]. 高电(dian)压(ya)技(ji)术, 2019, 45(12):3949-3953 (in C-hinese))

        [13] He Z H, Wei L C, Mao X P, et al. Research on polarity configuration characteristics of laser-triggered vacuum switch[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2015, 30(14): 2-5

        (何(he)正浩, 魏(wei)良才(cai), 毛(mao)晓(xiao)坡(po), 等. 激(ji)光触(chu) 发(fa)真空(kong)开关极(ji)性(xing)配(pei)置(zhi)特性的(de)研究(jiu)[J]. 电(dian)工(gong)技术(shu)学(xue)报, 2015, 30

        (14):2-5. https://doi.org/10.19595/j.cnki.1000- 6753.tces.2015.14.029 (in Chinese))

        [14] Mao X P, He Z H, Wang Y, et al. Research on the interaction of primary plasma and main electrode for laser triggered vacuum switch[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2014, 42(11):3592 – 3597. https://doi.org/10.1109/TPS.2014.2362612

        [15] Zhao T, Liao M F, Chen Z Q, et al. Research on trigger mechanism of vacuum switch triggered by laser with different polarity[J]. Journal of Electrical Technology, 2020, 35(15):3341-3347

        (赵(zhao)通(tong), 廖(liao)敏(min)夫, 陈占(zhan)清(qing), 等(deng). 不(bu)同极 性激光(guang)触(chu)发真(zhen)空开(kai)关(guan)触(chu)发机制(zhi)研究(jiu)[J]. 电(dian)工技术(shu)学(xue)报(bao). 2020, 35 (15):3341-3347. https://doi.org/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.190842. (in Chinese))

        [16] Wang L J, Jia S L, Shi Z Q, et al. Research on magnetohydrodynamic model and simulation of vacuum arc[J]. Proceedings of The CSEE, 2005, 25(4): 2-4

        (王(wang)立军(jun),贾申(shen)利, 史宗谦, 等. 真(zhen)空电(dian)弧(hu)磁流体动力(li)学模型(xing)与(yu)仿 真研究 [J]. 中国(guo)电机(ji)工程学报 , 2005,25(4):2-4. https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.2005.04.021 (in Chinese))

        [17] Chen Z Q. Study on laser triggered series vacuum gap delay characteristics[D]. Dalian:Dalian University of Technology, 2021

        (陈(chen)占清(qing). 激光(guang)触(chu)发(fa)串联真空间(jian)隙时延(yan)特(te)性(xing)研究(jiu)[D]. 大(da)连(lian):大连(lian)理工大学(xue), 2021 (in Chin-ese))

        [18] Fan W F. Design and research on the triggering mechanism of laser triggered vacuum switch[D]. Hubei: Huazhong University of Science and Technology, 2016.

        (樊(fan)文(wen)芳. 激(ji) 光触(chu)发真(zhen)空开关(guan)的(de)设(she)计(ji)及触(chu)发(fa)机理(li)研(yan)究(jiu)[D]. 湖北:华(hua)中(zhong) 科技大(da)学, 2016 (in Chinese))

        [19] Yin Y, Yang J, Zhong H H, et al. Laser trigger switch trigger delay and jitter characteristics[J]. High Voltage Technology, 2014, 40(1): 194-200

        (殷(yin)毅, 杨杰(jie), 钟辉(hui)煌, 等. 激光触(chu) 发开(kai)关(guan)触发(fa)延(yan)时(shi)及(ji)抖(dou)动(dong)特(te)性[J]. 高电压技(ji)术(shu), 2014, 40(1):194-200.https://doi.org/10.13336/j.1003- 6520.hve.2014.01.028 (in Chinese))

        [20] Zheng C Y. Effects of laser target materials for performance of the laser triggered vacuum switch[D]. Dalia-n: Dalian University of Technology, 2017

        (郑(zheng)春阳. 靶材对激(ji)光触 发真空开关工作(zuo)性(xing)能的影响研(yan)究(jiu)[D]. 大连:大(da)连理(li)工(gong)大(da) 学, 2017 (in Chinese))

        [21] He W L. Research on triggered characteristics of ltvs with different mixed target materials[D]. Dalian: Dalian University of Technology, 2019.

        (贺(he)伟亮. 不同(tong)靶材对LTVS 触发(fa)机(ji)制(zhi)的(de)影响研究(jiu)[D]. 大(da)连: 大连(lian)理工(gong)大(da)学(xue), 2019 (in Chinese))

        [22] Lu G, Liao M F, Zhang M, et al. Experimental study on the initial current characteristics of lasertriggered vacuum switch during trigger process[J]. IEEE Transa-ctions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2023, 30(4):1844–1849.https://doi.org/10.1109/TDEI.2023.3258406

        [23] Liao M F, Fan Z X, Chen Z Q, et al. Influence of electrode configurations on the interruption capacity of laser triggered vacuum switch[J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2020, 48(6):2180 – 2186. https://doi.org/10.1109/TPS.2020.2986780

        相(xiang)关链(lian)接(jie)

        Copyright © 2022 宝(bao)鸡(ji)市凯(kai)泽(ze)金属(shu)材料(liao)有(you)限公(gong)司 版(ban)权所有    陕ICP备(bei)19019567号    在(zai)线统计
        © 2022 宝鸡市凯泽(ze)金属材(cai)料有(you)限公(gong)司 版(ban)权所(suo)有(you)
        在线客(ke)服
        客(ke)服(fu)电(dian)话(hua)

        全(quan)国(guo)免(mian)费(fei)服(fu)务热线(xian)
        0917 - 3376170
        扫(sao)一(yi)扫

        kzjsbc.com
        凯(kai)泽金属手机网(wang)

        返回顶部(bu)
        mVLMZ
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠‌‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍‌⁣‍⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁢⁣‍‌‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢‌‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍⁢⁣‌⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣‌‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁢‌⁠‍⁠‍

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‌⁢‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢‌⁣‍⁠‍
      • ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁣‍⁠‌⁢‍
      • ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢⁤‍⁢‌

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁠‍
        <label id="gaJw">⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠‌‍⁢‌⁠‍</label>
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁣⁢‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁢⁠‍

        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌‍⁠⁣‍

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍

        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍⁢⁤‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁢‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁢⁠‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁣‍‌⁣
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁢‌
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁠‍⁢‌⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁤‍

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢‌⁣⁠⁢‌
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‍⁠‍
        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍⁠‍⁢⁣‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁠⁣⁠‌‍

        ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁠‍⁢‌⁣

        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠⁢‍
        ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁣‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍‌‍⁠‌⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍‌⁠‍⁢‍‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁣
        1. <tt id="gaJw">⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁣⁠‍⁠⁣‍</tt>⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁣‍⁠⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁣
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍‌⁣‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌⁣⁠‌‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁣‍⁤⁣
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁠‍
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁠⁠‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‌⁣⁠‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍⁠‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢⁠⁣‍⁠‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁤‍⁠‍⁠‍

          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁢‍
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠‌⁢‍
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁤‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍⁠⁣⁠⁢‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁠‍⁠⁤‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠‌⁣‌⁢‌
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁠‍⁠‍‌‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁠⁠‍⁤⁢‍
        2. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁢‌‍⁤⁢‌
        3. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍‌⁠‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁠⁣‍‌⁢‌
        4. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁣‌⁠⁣⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢⁠‌⁢‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁢‍
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁣⁣⁢‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢⁣⁢‍⁢‌
          <del id="gaJw"><tbody id="gaJw"></tbody></del>
        5. ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‍‌‍⁢‌
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁢‍‌⁠⁢‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁢‌‍⁢‌⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁢‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍⁢‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍‌‍⁠⁠‌‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‍⁠‍‌⁠⁢‍

          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‍⁢‌⁠⁠‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁢⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁢‌‍‌⁠‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‌⁢‌‍‌⁠‍
          ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍⁠⁠‍
        6. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤⁠⁣
        7. ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢⁢‌‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁠‍
          ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠‌⁠⁣⁢‌‍
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁣⁠‍⁢‌⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁢⁠‌⁠⁢‌‍
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁤‍⁠‍⁢‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁣⁢‌⁠‌⁣
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁢‌⁠‌⁠‍

            ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁣

            ‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍⁤‍‌‍
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍⁠⁣⁠⁠⁣
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁠⁢‌‍‌⁠⁣⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤‌⁢‍⁢‌⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁢‍⁠‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌‍‌⁢‌⁠⁠⁣‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌‍‌⁢‌‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁠⁠⁢‍⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢⁠‌‍⁢⁢⁠‍‍⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌‍‌⁣⁢‌
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠⁤⁠⁠‍⁢‍⁠‍
            ⁠⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤⁤‌⁠‌⁢‍⁠‍‌⁠⁣