[发明专利]一种气体开关废气快速排放方法

权利要求书

1.一种气体开关废气快速排放方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1搭建气体开关(8)废气快速排放系统

1.1将所述气体开关(8)的进气口通过充气管路(2)连接气源(4)，充气管路(2)沿充气气体流向依次设置有充气阀(5)和充气压力计(3)；

1.2将所述气体开关(8)的排气口通过排气管路(1)连通外部，排气管路(1)沿排气气体流向依次设置有排气压力计(7)和排气阀(6)；在所述排气管路(1)上设置废气监测单元(9)；

步骤2计算排气下限压力P_l、充气上限压力P_h和时间常数τ

2.1根据大气压力P_a计算排气下限压力P_l，P_l＝AP_a，式中A为排气下限压力系数，取值范围为1.7-2.1；

2.2根据气源(4)气压P_s计算充气上限压力P_h,P_h＝BP_s，式中B为充气上限压力系数，取值范围为0.3-0.7；

2.3计算时间常数τ；

式中：V为气体开关总体积，k为气源气体绝热系数，取值范围为1.3-1.4，S为充气管路有效截面积，T_s为气源气体温度；

步骤3气体开关(8)进行放电工作；

步骤4气体开关(8)排气

4.1打开排气阀(6)，使放电后的所有气体开关(8)开始排气，通过充气压力计(3)观察气体开关(8)内压强P，当P＝P_l时，关闭排气阀(6)，停止排气；

4.2计算气体开关(8)首次排气时间T₀；

式中：P_w为气体开关工作气压；

4.3计算气体开关(8)腔体内废气相对浓度C₀；

气体开关(8)放电后，其腔体内废气含量Q₀＝P_wV，气体开关(8)首次排气，其腔体内气压降为P_l，废气含量Q₁＝P_lV，相对浓度

4.4打开充气阀(5)，气源(4)开始充气，通过排气压力计(7)观察气体开关(8)内压强P，当P＝P_h时，关闭充气阀(5)，停止充气；

4.5计算气体开关(8)充气时间T_c；

4.6再次打开排气阀(6)，使所有气体开关(8)开始排气，通过充气压力计(3)观察气体开关(8)内压强P，当P＝P_l时，关闭排气阀(6)，停止排气；

4.7计算气体开关(8)排气时间T_p；

4.8计算一次从充气至排气所用的时间t；

t＝T_c+T_p

4.9计算首次排气及完成n次充气至排气所用的总耗时T_n；

T_n＝T₀+n*t

式中：n为完成充气至排气的次数，n≥1；

4.10计算气体开关(8)腔体内废气相对浓度C_n；

步骤5判断气体开关(8)腔体内废气相对浓度C_n是否满足要求

根据大型脉冲功率装置气体开关(8)的设计技术指标要求，通过废气监测单元(9)观察气体开关(8)排气后，其腔体内废气相对浓度小于指定浓度C_d；

若气体开关(8)腔体内废气相对浓度满足C_n＜C_d时，直接关闭充气阀(5)，完成气体开关(8)换气，记录气体开关(8)充气至排气次数n、气体开关(8)腔体内废气相对浓度C₀和C_n以及首次排气到n次完成充气至排气所用的总耗时T_n；

若气体开关(8)腔体内废气相对浓度满足C_n≥C_d时，返回步骤4.4，直到气体开关(8)腔体内废气相对浓度满足C_n＜C_d时，完成气体开关(8)换气，记录气体开关(8)充气至排气的次数n、气体开关(8)腔体内废气相对浓度C₀和C_n、以及首次排气至n次完成充气至排气所用的总耗时T_n。