[實用新型]長波形沖擊電流發生器

無效

• 申請號: 201020131660.0
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN201707360U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 傅正財;袁海燕;孫偉;陳堅;劉全楨
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本實用新型涉及的是一種沖擊電流檢測技術領域的裝置，具體是一種沖擊電壓發生器配合快速放電回路觸發的長波形沖擊電流發生器。?

背景技術

沖擊電流發生器的輸出電流的幅值和波形取決于其電容充電電壓、回路電感和電阻，RLC回路可以產生任何波形，只要回路參數符合要求即可。但是在實際試驗中，電容的充電電壓不能超過額定電壓，而且回路各部件耐受高電壓、大電流的能力都是有限的。10/350μs(長波形)的電流由于波尾時間較長，若其幅值與8/20μs(短波形)相同，能量要比8/20μs波大很多。因此用普通RLC回路產生幅值較小的10/350μs電流是可以的，產生10/350μs沖擊大電流卻是不現實的。?

用普通RLC回路產生100kA的10/350μs沖擊電流時，回路處于深過阻尼狀態，回路的總電阻遠遠大于負載電阻，充電電壓需要上萬千伏，充電電容的能量上萬千焦，回路效率很低。這不僅對儲能裝置的技術要求特別高，放電過程中上萬千焦的能量需要釋放在放電開關上，對放電球隙的燒蝕程度也將很嚴重，并且巨大的能量釋放對操作環境產生電磁及噪聲的污染。所以實際的沖擊試驗中，如果用普通的RLC回路來產生10/350μs沖擊電流，不論從技術上還是經濟上考慮都是不合理的。?

快速放電回路是利用能量轉換原理來產生沖擊電流的，可以降低對儲能裝置和放電球隙的設計要求，有利于產生高能量的10/350μs沖擊電流。快速放電回路需要解決兩個關鍵性技術，一是快速放電球隙的耐高壓性能，二是放電開關與主回路的觸發配合問題，如果不能正確配合，就不能輸出所需要的波形。?

經過對現有技術的檢索發現，西安交通大學研發的I(B)間隙型10/350μs沖擊電流系統中的放電開關是采用工作在空氣或真空環境中的三電極開關，這種開關有一個活動電極，需要根據不同的充電電壓來調整電極之間的距離。由于放電開關兩端電壓在實際試驗中是不固定的，所以觸發脈沖的電壓也要隨之調整，這給沖擊電流試驗帶來了困難。?

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提供一種長波形沖擊電流發生器，不需要調節放電開關的球隙距離、沖擊電壓發生器的輸出波形和幅值，而且觸發單元能夠提供足夠幅值和?陡度的觸發脈沖，提高了觸發的精確性和可靠性。?

本實用新型是通過以下技術方案實現的。本實用新型包括：初級能量電路、充電電容器組、主放電球隙、主放電球隙觸發電路、回路總電感、回路總電阻、放電開關和開關控制電路，其中：初級能量電路與充電電容器組并聯并分別與主放電球隙的第一端口以及放電開關的第二主電極相連接，主放電球隙的第二端口分別與放電開關的第一主電極和回路總電感相連接，回路總電感串接回路總電阻并與放電開關的第二主電極一并接地，開關控制電路分別與放電開關的第一主電極、觸發電極和第二主電極相連接。?

所述的初級能量電路包括：第一可控硅、第二可控硅、第一電阻、第二電阻、升壓變壓器、第三電阻和二極管，其中：第一可控硅與第二可控硅并聯并與第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端分別與第二電阻以及升壓變壓器的初級線圈相連接，升壓變壓器的次級線圈分別與第三電阻和二極管串聯，二極管的另一端分別與充電電容器組和主放電球隙相連接。?

所述的初級能量電路中的第一可控硅和第二可控硅用來控制電源的工作相位角，從而達到控制整流電壓幅值的目的；第一電阻和第二電阻是變壓器初級側的保護電阻；第三電阻和二極管組成整流回路并為主電容進行直流充電。?

所述的主放電球隙觸發電路為一個極性與主電容極性相反的沖擊電壓發生器或沖擊電流發生器。?

所述的開關控制電路包括：沖擊電壓發生器、陡波電容、陡化球隙、第一穩壓電阻和第二穩壓電阻，其中：沖擊電壓發生器的輸出端分別與陡波電容和陡化球隙相連接，陡波電容的另一端與放電開關的第二主電極相連，陡化球隙的另一端與放電開關的觸發電極相連，第一穩壓電阻的兩端分別與放電開關的第一主電極和觸發電極相連，第二穩壓電阻的兩端分別與放電開關的觸發電極和第二主電極相連。?

沖擊電壓發生器用來產生觸發放電開關的電壓脈沖，陡波電容為高壓瓷介電容，它和陡化球隙一起輔助沖擊電壓發生器產生足夠陡的觸發脈沖。?