[發明專利]一種高真空環境下抑制電磁沖擊力的接線方法

有效

• 申請號: 202210099366.3
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114421257B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 鄂鵬;關鍵;金成剛;朱光亮;李立毅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01R43/26
• 分類號: H01R43/26;H01R43/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 王新雨

一種高真空環境下抑制電磁沖擊力的接線方法，涉及一種脈沖功率電源接線方法。該方法主要步驟為：（1）脈沖功率電源同軸電纜傳輸；（2）匯流盤匯流；（3）同軸電纜內外芯分離；（4）與真空艙壁上的一組高壓密封電極連接；（5）負載線圈輸入輸出兩個端口之間的距離較近時，使用同軸電纜轉接器連接高壓密封電極；（6）與負載線圈的輸入輸出端口處的接線器連接；（7）與負載線圈連接；（8）負載線圈輸入輸出兩個端口之間的距離較遠時，使用增距轉接器連接高壓密封電極；（9）增距轉接器通過兩個單芯電纜與負載的輸入輸出端連接。使用該接線方法，能夠抑制脈沖功率電源在真空艙內傳輸路徑產生的電磁沖擊力。

技術領域

本發明專利涉及一種脈沖功率電源接線方法，具體涉及一種高真空環境下抑制電磁沖擊力的接線方法。

背景技術

空間等離子體環境模擬與研究系統是在地面進行模擬地球磁層環境，研究與磁層頂磁重聯相關的三維磁重聯物理問題以及極端空間等離子體環境的特點及相關物理過程，從而揭示空間等離子體的分布、演化規律及其與航天器相互作用的物理機制，提高對空間極端環境的認識和防控能力。在整個地面模擬系統中，采用直徑5米、長10米的圓柱形真空艙來模擬太空中的高真空環境，使用放置于真空艙內的一套包含7種線圈的磁體系統來模擬地球磁層的磁場環境，而磁體系統則由真空艙外的一套脈沖功率電源提供激勵電流，從而產生脈沖磁場來模擬地球磁層的磁場環境。根據物理實驗需求，脈沖功率電源在充電電壓20kV的條件下，能夠為磁體系統提供峰值560 kA，脈寬1 ms，以及最大脈寬240 ms，峰值18.5 kA的兩種典型模式的脈沖電流。而真空艙外的脈沖功率電源在真空艙外部采用多根同軸電纜進行傳輸，根據空間等離子體環境模擬與研究系統的設計要求，脈沖功率電源在向真空艙內部進行傳輸脈沖電流時是通過真空艙壁上的一組高壓密封電極轉化為電流一進一出的兩個端口后在艙內再與負載線圈的電流一進一出的兩個端口進行連接，所以如果采用單芯電纜在真空艙內部與負載線圈連接時，電纜很容易受到由脈沖電流產生的電磁沖擊力的影響而產生抖動、摔打，這樣不僅會造成電纜的損壞還會對真空艙內其他設備造成損壞的風險。因此，如何實現在真空艙內高真空環境下，艙外脈沖功率電源為艙內負載線圈提供激勵脈沖電流時，能夠抑制艙內傳輸路徑產生的電磁沖擊力，是當前急需解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的是為了解決在真空艙內高真空環境下，艙外脈沖功率電源為艙內負載線圈提供激勵脈沖電流時，能夠抑制艙內傳輸路徑產生的電磁沖擊力的問題。

本發明采用的技術方案是：

一種高真空環境下抑制電磁沖擊力的接線方法，該方法步驟為：

（1）真空艙外的脈沖功率電源使用多根同軸電纜向艙內負載傳輸脈沖電流，同軸電纜的內芯為電流流出路徑，外芯為電流流回路徑；

（2）多根同軸電纜在艙外連接匯流盤1進行匯流；

（3）匯流盤1與接線器2連接實現同軸電纜的內外芯分離；

（4）接線器2與真空艙壁6上的一組高壓密封電極3連接，同軸電纜的內外芯分別與一組高壓密封電極3中的兩根貫穿于真空艙壁6的導體連接；

（5）如果負載線圈的兩個端口之間的距離較近，則使用同軸電纜轉接器4與一組高壓密封電極3中的兩根穿艙導體連接，同軸電纜轉接器4將兩根穿艙導體傳輸電流的一進一出路徑重新轉換為同軸電纜傳輸形式，即內芯為電流流出路徑，外芯為電流流回路徑；

（6）在真空艙內，同軸電纜固定好后與負載線圈的輸入輸出端口處的接線器5連接，繼續分離為內外芯獨立狀態；

（7）分離后的同軸電纜的內芯與負載線圈的輸入端連接，分離后的同軸電纜的外芯與負載線圈的輸出端連接；

（8）如果負載線圈的兩個端口之間的距離較遠，首先將一組高壓密封電極3中的兩個導體與增距轉接器7連接，兩個電極沿背向延長，從而增加兩個導體的接線的距離；