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摘要
真空断路器开断过程中弧后残余等离子体密度演变规律是关乎其开断性能的重要特征。基于探针诊断电子饱和区域工作原理，该文提出一种真空断路器弧后阶段鞘层发展过程的探针阵列诊断方法。设计探针阵列布置方式、探针阵列控制电路、探针阵列数据处理流程。基于可拆卸真空腔体和合成试验回路，搭建探针诊断实验平台，开展真空电弧弧后残余等离子体电子密度探针阵列诊断实验，得到探针阵列电流的衰减规律以及弧后电子密度的二维分布。研究表明：真空断路器弧后残余等离子体电子密度数量级范围为1010～1011cm-3，测量结果与已有文献结果偏差不超过5%，衰减时间范围为30～40μs，弧后阶段鞘层的发展规律与已有文献的诊断结果一致。结果验证了探针阵列诊断弧后阶段鞘层发展过程的有效性，为真空断路器弧后残余等离子体电子密度的测量提供一种经济、有效的诊断方法。
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