[發明專利]外加電磁場誘發真空環境下介質板沿面放電裝置

在審

• 申請號: 201710458324.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107462814A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 曹鶴飛;聞映紅;管明秀;張丹
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 付生輝,黃景燕

技術領域

本發明涉及輻射及干擾技術領域。更具體地，涉及一種外加電磁場誘發真空環境下介質板沿面放電裝置。

背景技術

對于沿面放電的研究目前國內主要是從數值計算和施加脈沖電壓兩方面來制作實驗系統，本發明涉及電磁輻射相關技術以及誘發沿面放電系統的設計等。本發明對于誘發沿面放電的擊穿電壓研究具有重要意義，可以提高沿面放電實驗的可重復性，前景可觀。由于我國的鐵路的飛速發展，鐵路線四通八達，一趟列車同時覆蓋高低海拔并不少見，現代的鐵路電磁環境也日趨復雜，集成電路集成度非常高，出現沿面放電的情況也很多。本發明在電磁環境測試與氣體放電結合方面的探索對于保障鐵路安全問題起到一定的作用。

發明內容

為了解決沿面放電實驗的可重復性以及電磁環境與氣體環境相結合放電等實際問題，本發明公開一種外加電磁場誘發真空環境下介質板沿面放電裝置，該裝置包括：

外加場輻照系統，將產生的電磁波作用于沿面放電系統；

沿面放電系統，在電磁波的作用下模擬實際環境中不同條件下的沿面放電情況；

真空環境模擬系統，調節沿面放電系統所處環境的氣壓值；

檢測系統，監測沿面放電系統放電情況。

在一個優選的實施例中，所所述的外加場輻照系統由信號發生器、功率放大器、發射天線、同軸電纜、定向耦合器、功率計組成；

其中信號發生器能夠產生一定幅值、頻率可調的連續電信號；

功率放大器，放大信號發生器所產生的電信號的幅值；

發射天線，將功率放大器放大后的電信號以電磁波的形式輻射出去；

定向耦合器，將電磁波定向耦合到功率計；

功率計，用來檢測發射功率與反向功率值；

同軸電纜，用來連接信號發生器、功率放大器、發射天線、定向耦合器，功率計。

更優選的，所述同軸電纜由用絕緣材料隔離的銅線導體組成。

在另一個優選的實施例中，所述沿面放電系統由介質板、半球、可變直流穩壓電源、限流電阻；

可變直流穩壓電源，為沿面放電系統提供穩定電壓源，電壓大小可調；

限流電阻，保護檢測系統不被突發的放電信號所損毀。

半球，作為沿面放電系用的兩個放電電極；

介質板，兩個半球作為電極在介質板表面上放電。

更優選的，所述半球由金屬材料制成。

在另一個優選的實施例中，所述真空環境模擬系統由真空泵、真空放氣閥門、真空閥門、真空計、真空軟管、真空皮管接頭、真空有機玻璃管；

真空有機玻璃管，用來封閉沿面放電系統，用來改變沿面放電系統所處環境的氣壓值，模擬真實環境中不同海拔情況；

真空泵，控制真空有機玻璃管中的氣壓，調節氣壓以模擬不同海拔下的情況；

真空計，對于有機玻璃管中的氣壓值進行測量顯示，方便對有機玻璃管中氣壓值進行實時監測，便于真空泵調節有機玻璃管中的氣壓值；

真空閥門，安裝在真空放氣閥門和真空計之間，在真空玻璃管內的氣壓達到預期之后，關閉閥門以保持氣壓恒定；

真空放氣閥門，安裝在真空泵與真空閥門之間，以防止真空泵抽完氣體關閉真空閥門后產生噴油現象；

真空軟管，用來連接真空泵、真空計、真空放氣閥門、真空閥門；

真空皮管接頭，安裝在真空有機玻璃管和真空軟管的接口處。

在另一個優選的實施例中，所述檢測系統包括示波器、取樣電阻；

示波器，將沿面放電系統在外加電磁波的情況下的放電情況顯示出來，并捕捉突發的電壓電流變化下的時域波形；

取樣電阻，將沿面放電系統放電情況轉變成電壓信號的形式。

本發明的有益效果如下：

本發明具有如下特點：(1)能夠測量不同頻率不同強度的電磁干擾對于誘發沿面放電的擊穿電壓；(2)能夠測量在電磁干擾強度一定的情況下不同的電極間隙的情況下誘發沿面放電的擊穿電壓；(3)能夠測量在電磁干擾強度一定的情況下不同氣壓下誘發沿面放電的擊穿電壓；(4)能夠測量在電磁干擾強度一定時不同氣壓以及不同介質板材料的情況下誘發沿面放電的擊穿電壓。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1示出外加電磁場誘發真空環境下介質板沿面放電裝置結構圖。

具體實施方式