[發明專利]托卡馬克-低雜波系統水電氣綜合保護裝置

在審

• 申請號: 201510025528.9
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104617552A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 徐麗;賈華;單家方
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及托卡馬克系統領域，具體是一種托卡馬克-低雜波系統水電氣綜合保護裝置。

背景技術

托卡馬克是一種重要的等離子體物理和核聚變實驗裝置，低雜波是實現裝置內等離子體加熱和電流驅動的重要手段之一，一般為頻率是800MHz至8GHz的微波。低雜波系統是一種兆瓦級大功率微波系統，采用矩形波導作為微波傳輸線，將微波能量饋入托卡馬克真空室內的等離子體中。微波傳輸時一部分波導位于大氣中，另一部分在托卡馬克真空室內，中間采用陶瓷窗作為隔離真空和大氣的器件。為了高功率傳輸，一般處于大氣的波導內需要充氣的密封環境。同時，波導外部需要安裝水冷管道用于冷卻波導，使之溫度降低，從而提升功率容量并達到連續波運行。在微波系統高功率運行時，一旦系統發生陶瓷窗破裂、系統漏水、真空泄漏或其他嚴重故障，需要觸發相應的保護信號，及時切斷微波源——速調管的高壓電源，并關閉相對應的水冷或者充氣子系統。托卡馬克上低雜波系統包含高低壓水路、各種電子設備和充氣管道等裝置，工作電磁環境惡劣，并且對運行參數要求也較高，這就需要特殊的水電氣綜合保護設備來保護整個微波系統的安全。微波系統上的水電氣綜合保護裝置，是決定該系統能否安全可靠運行的關鍵保護設備之一。現有技術中，低雜波的保護系統一般僅針對單獨的水路，氣路或打火保護裝置等子系統分別設計，具有很大的分散性，沒有系統級的安全連鎖裝置。例如，一旦發生漏水事故，水路保護僅能關閉水系統，但并不能及時切斷速調管高壓電源，這就給設備和人員帶來了一定的安全隱患。

發明內容????本發明的目的是提供一種托卡馬克-低雜波系統水電氣綜合保護裝置，以解決現有技術存在的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

托卡馬克-低雜波系統水電氣綜合保護裝置，其特征在于：包括三個光電轉換模塊、一個信號延時模塊、一個邏輯運算模塊及兩個電光轉換模塊，其中：

三個光電轉換模塊結構相同，分別包括型號為HFBR-2412的光接收芯片、型號為74HC14的非門芯片，光接收芯片的第二引腳與第六引腳之間連接有一個電阻，光接收芯片的第三引腳與第七引腳共接后接地，光接收芯片的第三引腳還通過一個電容與自身第二引腳共接后接入+5V電壓，第一個光電轉換模塊中光接收芯片的第六引腳與非門芯片的輸入端連接，且光接收芯片第六引腳與非門芯片輸入端之間連接有RC濾波電路后接地，光接收芯片的第六引腳還通過連接導線接入邏輯運算模塊，非門芯片的正電源端接入+5V電壓，正電源端還通過一個電容、一個電解電容分別接地，非門芯片的負電源端接地，其中第一個光電轉換模塊中非門芯片輸出端連接至信號延時模塊，第二個、第三個光電轉換模塊中非門芯片輸出端連接至邏輯運算模塊；

所述信號延時模塊包括型號為M51958的延時芯片，第一個光電轉換模塊中非門芯片輸出端通過電阻連接至延時芯片的INPUT引腳，延時芯片的DELAY引腳通過電容與自身的GND引腳共接后接地，延時芯片的VCC引腳與OUTPUT引腳之間連接有一個電阻，且OUTPUT引腳與電阻之間通過連接導線接入邏輯運算模塊，延時芯片的VCC引腳接入+5V電壓，延時芯片的VCC引腳還通過一個電容、一個電解電容分別接地；

所述邏輯運算模塊包括兩個型號為74LS00的與門芯片、一個三極管，延時芯片OUTPUT引腳與電阻之間連接導線通過一個電阻接入三極管集電極，第二個光電轉換模塊中非門芯片輸出端通過一個電阻與三極管基極連接，第二個光電轉換模塊中非門芯片輸出端還通過一個電阻與第一個與門芯片一個輸入端連接，第一個光電轉換模塊中光接收芯片的第六引腳上連接導線通過一個電阻與第一個與門的另一個輸入端連接，第一個與門的輸出端通過一個電阻與第二個與門一個輸入端連接，第三個光電轉換模塊中非門芯片輸出端通過一個電阻與第二個與門另一個輸入端連接，所述三極管發射極接地，三極管集電極還通過一個電阻連接至第一個電光轉換模塊，第二個與門的輸出端通過一個電阻連接至另一個電光轉換模塊；