一種雙回路沖擊發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號遠程控制，電子設備長線傳輸，及有關防雷元器件雷電防護高壓 脈沖領域的雙回路沖擊發(fā)生器模擬試驗設備，尤其是涉及一種雙回路沖擊發(fā)生器。
【背景技術】
[0002] 近年來雷電災害事故比例分布有所變化，其主要特點是信號系統(tǒng)和電子設備受到 影響趨于嚴重，雷電災害由點到面，涉及的范圍更加廣泛，雷電損失在不斷增加，凸顯出目 前雷電防護技術的不足和落后。目前國內防雷行業(yè)的很多產(chǎn)品安裝在系統(tǒng)后，出現(xiàn)保護失 效，傳輸障礙、甚至引發(fā)火災形成較大事故的情況屢見不鮮，既沒有達到防雷目的，又給防 雷行業(yè)發(fā)展造成了負面影響。
[0003] 究其原因，目前國內無論元器件還是整機試驗，主要都只通過通流來考核試驗，而 根據(jù)IEEE587-1980標準，應以"雙波電壓波等"試驗來模擬真實環(huán)境，除了防雷產(chǎn)品的能量 配合之外，雷電防護技術的測試應該進一步的更接近真實雷擊放電過程是防雷行業(yè)研究更 為可靠的手段。
[0004] 通過雙回路沖擊發(fā)生器的建立，為防雷新技術開發(fā)和測試提供高水平的綜合測試 平臺，能夠促進防雷行業(yè)技術研究水平，為各類新材料、新結構和新裝置的研發(fā)提供試驗支 撐。
[0005] 為使室內試驗做得更好一些，必須從試驗方法上和試驗條件上使之更接近于真實 環(huán)境。通過在實驗室環(huán)境中產(chǎn)生模擬自然界雷電更接近真實的試驗條件和試驗方法，研究 雷電防護技術，對現(xiàn)有雷電防護裝置進行檢驗，記錄完善試驗數(shù)據(jù)，為研究雷電災害，開發(fā) 防雷新技術提供可靠的數(shù)據(jù)和資料。研究雷電的發(fā)生和作用機理，提高防雷技術水平是雷 電測試和研究領域追求的目標之一。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于設計一種新型的雙回路沖擊發(fā)生器，解決上述問題。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0008] -種雙回路沖擊發(fā)生器，包括充電裝置、本體儲能裝置、觸發(fā)系統(tǒng)裝置、雙回路放 電球隙、調波網(wǎng)絡裝置、試品桌和測量控制分析系統(tǒng)；
[0009] 所述充電裝置包括絕緣筒油浸式充電變壓器、可控硅控制高壓整流硅堆、接地裝 置和極性轉、可移動底座；
[0010] 所述本體儲能裝置包括電容器和保護電阻；每個電容器上面加有一個保護電阻， 所述電容器為低感電容并垂直放置，組合排列方式采取扇形排列，結構為可移動式；
[0011] 所述觸發(fā)系統(tǒng)裝置包括觸發(fā)按鈕、抗高壓脈沖干擾觸發(fā)裝置和同步或異步調節(jié)裝 置；所述觸發(fā)系統(tǒng)裝置經(jīng)過按鈕動作后使觸發(fā)系統(tǒng)裝置動作，使球隙點火，雙回路能夠同步 或異步點火；
[0012] 所述雙回路放電球隙包括配套直線電機、消音裝置和兩套放電架；所述雙回路放 電球隙放電方式為同步放電或異步放電；電機自動調節(jié)放電球隙；
[0013] 所述調波網(wǎng)絡裝置，采用鎳鉻電阻帶無感繞制，能夠任意調整電壓波、電流波和復 合波；經(jīng)過觸發(fā)放電后通過調波網(wǎng)絡，輸出所需任意波形；
[0014] 所述試品桌使用一個變壓器和一個調壓器，通過去耦裝置能夠同時連接至兩路傳 輸線或兩個sro試品，也能夠選擇單路輸出；所述試品桌的桌面加有有機玻璃防護罩，殘壓 分壓器包括在內，各路測量電壓、電流采用雙芯屏蔽線通過BNC輸出至面板；
[0015] 所述測量控制分析系統(tǒng)部分包括自動控制觸發(fā)系統(tǒng)和測量分析系統(tǒng)；
[0016] 其中，所述自動控制觸發(fā)系統(tǒng)包括彩色液晶觸摸屏、控制按鈕/開關、PLC、控制器 件和執(zhí)行單元；
[0017] 所述測量分析系統(tǒng)包括工控機、示波器、Pearson線圈、殘壓分壓器、觸摸屏和PLC 控制系統(tǒng)。
[0018] 所述充電裝置為雙回路輸出，整體結構；橋式整流安裝在所述絕緣筒油浸式充電 變壓器內部，通過所述絕緣筒油浸式充電變壓器的兩個套管經(jīng)過2個保護電阻分兩路連接 到電容器；所述可控硅控制高壓整流硅堆正負極性自動轉換及充電保護電阻安裝在所述絕 緣筒油浸式充電變壓器的箱體內，整體安裝在可移動的充電小車上；串并聯(lián)電阻安裝在所 述絕緣筒油浸式充電變壓器外掛的電阻箱內，電阻箱加裝2個散熱風扇，電阻箱頂部開散 熱孔。
[0019] 每個所述電容器組裝在一個可移動的底盤上，底盤底部安裝4個轉向輪；當儲能 回路經(jīng)觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)后，儲能電容放電，經(jīng)過調波單元，可輸出依據(jù)標準所需任意選擇的波 形。
[0020] 所述兩套放電架分別包含Wu-Cu合金的放電球，同時安裝在一個可移動的底盤 上，所述放電球采用三間隙脈沖控制；球隙觸發(fā)采用三間隙脈沖點火；放電球隙調整采用 直線電機，可調精度〇. Imm ;球隙加有所述消音裝置。
[0021] 所述測量分析系統(tǒng)底部有四個移動轉向輪，轉向輪外輪不超過20_;測量信號通 過雙屏蔽同軸電纜連接至測試柜。
[0022] 本發(fā)明中的SPD中文名稱：浪涌保護器。
[0023] BNC全稱是Bayonet Nut Connector (刺刀螺母連接器，這個名稱形象地描述了這 種接頭外形），又稱為British Naval Connector。
[0024] 在科技日新月異的今天，由于雷電過電壓和操作過電壓對各種數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)常會產(chǎn) 生高達千伏級的電磁干擾'毛刺'，損壞元器件甚至造成整機癱瘓的事故時有發(fā)生。因此，利 用沖擊發(fā)生器產(chǎn)生"人造雷電"來檢驗電子元器件與整機在正常工作環(huán)境下的工作狀態(tài)，為 合理選擇防雷裝置提供了依據(jù)，大大保障了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的安全。目前市場上的沖擊發(fā)生 器大多為單路沖擊發(fā)生器，只可在靜態(tài)試驗下進行產(chǎn)品測試。
[0025] 考慮到在實際工作中信號設備一般采用雙線和多線傳輸（無論是電源通道還是 軌道），感應雷擊不可能只擊到一根線上，基于此種考慮鐵道科學研究院與上海冠圖防雷科 技有限公司合作研發(fā)出雙回路沖擊發(fā)生器，遵循"室內試驗越細越完整，現(xiàn)場應用越安全， 越少出故障"的原則，針對雷電對信號設備侵入的途徑，速度和能量，以及不同的設計電路， 選用信號設備在易被侵入的入口處的元件，而室內模擬試驗做的越細，越接近于環(huán)境的真 實，現(xiàn)場使用就可以少出甚至不出故障。
[0026] 為了使我國防雷行業(yè)更為規(guī)范，開拓發(fā)展弱電設備防護器必須在整機動態(tài)運行下 進行模擬雷擊試驗時測得鉗位電壓，為制定防護電路產(chǎn)品標準提供依據(jù)。雙回路沖擊發(fā)生 器針對傳輸過程中的整機，防止沖擊時候阻值變化對波形的影響，雙回路細防護波形與幅 值包括電流和電壓的不同，可以由測控分析系統(tǒng)測得，在傳輸設備動態(tài)運行中，進行沖擊試 驗的殘壓選擇整機的細防護的類型。（例如如果僅根據(jù)傳輸設備靜態(tài)下進行沖擊試驗的殘 壓確定的細防護，時有使設備在正常運行時產(chǎn)生障礙）
[0027] 因此，本發(fā)明集充電裝置、雙回路放電裝置、測控分析系統(tǒng)，應用于長線傳輸防雷 系統(tǒng)，實現(xiàn)雙回路同時輸出雷電波形，還可以進行三極放電管等防雷元器件試驗，填補國內 外雙回路沖擊發(fā)生裝置的空白。
[0028] 本發(fā)明的目的在于設計一種新型的雙回路沖擊發(fā)生器，解決上述問題。
[0029] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0030] 雙回路沖擊發(fā)生器包括（1)充電裝置部分；（2)本體儲能裝置；（3)觸發(fā)系統(tǒng)裝 置；（4)雙回路放電裝置；（5)調波網(wǎng)絡裝置；（6)試品桌；（7)測量控制分析系統(tǒng)；
[0031] 雙回路沖擊發(fā)生器必須解決充電安全，同步觸發(fā)控制，異步延時觸發(fā)控制，雙回路 放電技術，多種波形產(chǎn)生和調節(jié)等關鍵技術。其中觸發(fā)控制中防止高壓脈沖干擾是難點和 重點。
[0032] 雙回路沖擊發(fā)生器組成部件：
[0033] 這套設備是一套集沖擊電壓，沖擊電流，組合波，雙回路為一體的沖擊試驗發(fā)生 器，包括充電裝置、本體儲能裝置、觸發(fā)系統(tǒng)裝置、雙回路放電球隙、調波網(wǎng)絡裝置、試品桌、 測量控制分析系統(tǒng)。
[0034] 充電裝置部分包括：絕緣筒油浸式充電變壓器，可控硅控制高壓整流硅堆，極性轉 換、可移動底座及接地裝置。
[0035] 優(yōu)點：供電系統(tǒng)穩(wěn)壓、安全隔離。
[0036] 原理：充電裝置雙回路輸出，充電裝置為整體結構，橋式整流安裝在油浸變壓器內 部，通過變壓器兩個套管經(jīng)過2個保護電阻分兩路連接到電容器；高壓硅堆正負極性自動 轉換及充電保護電阻安裝在變壓器的箱體內，整體安裝在可移動的充電小車上，串并聯(lián)電 阻安裝在變壓器外掛的電阻箱內，電阻箱加裝2個散熱風扇，電阻箱頂部開散熱孔。
[0037] 本體儲能裝置包括：電容器，保護電阻。
[0038] 優(yōu)點：每個電容器上面加有一個保護電阻，確保充電均衡，電容器（低感電容）垂 直放置，組合排列方式采取扇形排列，結構做成可移動式，每個電容組裝在一個可移動的底 盤上，底盤底部安裝4個轉向輪，以便于整體移動。
[0039] 原理：當儲能回路經(jīng)觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)后，儲能電容放電，經(jīng)過調波單元，可輸出依據(jù) 標準所需任意選擇的波形。
[0040] 觸發(fā)系統(tǒng)裝置包括：觸發(fā)按鈕，抗高壓脈沖干擾觸發(fā)裝置，同步或異步調節(jié)裝置。
[0041] 優(yōu)點：在抗高壓干擾狀態(tài)下，可以做到"零"誤差雙回路同步觸發(fā)或根據(jù)需求設定 自由調節(jié)異步觸發(fā)時間。
[0042] 原理：經(jīng)過按鈕動作后使觸發(fā)系統(tǒng)裝置動作，使球隙點火，雙回路可以