本實(shí)用新型涉及脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
強(qiáng)脈沖電流裝置是指通過相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能,然后快速壓縮、轉(zhuǎn)換,最終瞬間釋放給負(fù)載的裝置,通常其工作電壓103~107V,產(chǎn)生強(qiáng)脈沖電流103~107A,脈寬10-5~10-10s。強(qiáng)脈沖電流裝置在材料科學(xué)、地球和行星科學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、高能量密度物理等學(xué)科領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。
目前國際上從事脈沖大電流裝置研究的國家主要有美國、法國、英國和中國等國家,強(qiáng)脈沖電流裝置主要分為三類,一類是目前研究國際上正在積極開展研究的直線變壓器型驅(qū)動(dòng)源,電容器通過開關(guān)放電提供初級(jí)電流,通過磁芯耦合到次級(jí)實(shí)現(xiàn)能量疊加;第二類是通過傳統(tǒng)Marx發(fā)生器技術(shù),產(chǎn)生強(qiáng)流高壓脈沖,通過多級(jí)脈沖壓縮,產(chǎn)生上升時(shí)間百ns的脈沖輸出,例如圣地亞實(shí)驗(yàn)室的Z/ZR機(jī)器和中物院流體物理研究所的PTS裝置;第三類是通過低電感電容器儲(chǔ)能技術(shù)、低電感傳輸線技術(shù)和平行板或電纜傳輸緊湊型實(shí)驗(yàn)裝置,該類型裝置代表主要有VELOCE(平板傳輸)、GEPI(平板傳輸)、CQ-4(平板傳輸),CQ-3(電纜傳輸)等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),解決現(xiàn)有技術(shù)中脈沖大電流裝置存在的結(jié)構(gòu)松散、阻抗大的問題。
本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),包括三板傳輸線,所述的三板傳輸線包括從上至下依次疊放的上傳輸板、固體絕緣層、中傳輸板、固體絕緣層、以及下傳輸板,螺栓依次穿過上傳輸板、固體絕緣層、中傳輸板、固體絕緣層、以及下傳輸板并與螺母配合形成整體;在三板傳輸線下方安裝有絕緣桶,在絕緣桶內(nèi)安裝有儲(chǔ)能模塊。本實(shí)用新型通過采用上傳輸板、固體絕緣層、中傳輸板、固體絕緣層、以及下傳輸板疊放平鋪的方式,可以使得其結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時(shí)在過渡階段利用上傳輸板和下傳輸板融合連接形成一個(gè)整板的方式,可以極大地減小傳輸線路的阻抗,通過螺栓固定的方式,可以使得整個(gè)傳輸板結(jié)構(gòu)緊湊,在下傳輸板的下方吊掛絕緣桶,在絕緣筒內(nèi)安裝儲(chǔ)能模塊的方式,可以使得一個(gè)傳輸板上設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)能電容,極大地?cái)U(kuò)展了儲(chǔ)能的能力,同時(shí)增加了儲(chǔ)能模塊之間的抗干擾性,提升了整體的穩(wěn)定性。
具體地講,所述的儲(chǔ)能模塊包括兩個(gè)儲(chǔ)能電容,其中一個(gè)儲(chǔ)能電容通過獨(dú)立的連接桿與上傳輸板連接,另一個(gè)儲(chǔ)能電容通過獨(dú)立的連接桿與中傳輸板連接,兩個(gè)電容均連接至氣體開關(guān)。每個(gè)儲(chǔ)能模塊均包括兩個(gè)儲(chǔ)能電容,兩個(gè)儲(chǔ)能電容分別通過獨(dú)立的連接桿分別連接至上傳輸板、中傳輸板,充電時(shí),其中一個(gè)儲(chǔ)能電容通過大電阻充正電,另一個(gè)儲(chǔ)能電容通過大電阻充負(fù)電,兩個(gè)儲(chǔ)能電容均連接至氣體開關(guān),當(dāng)氣體開關(guān)動(dòng)作閉合時(shí)儲(chǔ)能電容放電,經(jīng)過上傳輸線、負(fù)載、中傳輸線形成回路,完成測(cè)試。
在所述絕緣桶內(nèi)設(shè)置有位于兩個(gè)儲(chǔ)能電容之間的絕緣板,在所述連接桿外側(cè)均套裝有絕緣筒。進(jìn)一步講,通過在兩個(gè)儲(chǔ)能電容之間安裝絕緣板,每個(gè)連接桿外套裝絕緣筒,使得電容都處于安全的狀態(tài),可以直接縮小電容之間的間距,同時(shí)可以縮小儲(chǔ)能模塊之間的間距,使得整個(gè)傳輸板在相同的面積區(qū)域內(nèi)可以安裝更多的儲(chǔ)能模塊,大大擴(kuò)張了其容量,而且傳輸線路縮短,大大降低了阻抗。
在所述螺栓上套裝有兩個(gè)位于螺栓與中傳輸板之間的的絕緣套,每個(gè)絕緣套上均設(shè)置有徑向的臺(tái)階狀結(jié)構(gòu),兩個(gè)臺(tái)階相向設(shè)置并形成與中傳輸板相匹配的卡接結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步講,通過采用兩個(gè)臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)的絕緣筒配合形成中傳輸板的卡接結(jié)構(gòu),可以有效避免中傳輸板與上傳輸板之間的局部導(dǎo)通,而且,該結(jié)構(gòu)也便于安裝和拆卸。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本實(shí)用新型一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),通過采用上傳輸板、固體絕緣層、中傳輸板、固體絕緣層、以及下傳輸板疊放平鋪的方式,可以使得其結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時(shí)在過渡階段利用上傳輸板和下傳輸板融合連接形成一個(gè)整板的方式,可以極大地減小傳輸線路的阻抗,通過螺栓固定的方式,可以使得整個(gè)傳輸板結(jié)構(gòu)緊湊,在下傳輸板的下方吊掛絕緣桶,在絕緣筒內(nèi)安裝儲(chǔ)能模塊的方式,可以使得一個(gè)傳輸板上設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)能電容,極大地?cái)U(kuò)展了儲(chǔ)能的能力,同時(shí)增加了儲(chǔ)能模塊之間的抗干擾性,提升了整體的穩(wěn)定性;
2、本實(shí)用新型一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),每個(gè)儲(chǔ)能模塊均包括兩個(gè)儲(chǔ)能電容,兩個(gè)儲(chǔ)能電容分別通過獨(dú)立的連接桿分別連接至上傳輸板、中傳輸板,充電時(shí),其中一個(gè)儲(chǔ)能電容通過大電阻充正電,另一個(gè)儲(chǔ)能電容通過大電阻充負(fù)電,兩個(gè)儲(chǔ)能電容均連接至氣體開關(guān),當(dāng)氣體開關(guān)動(dòng)作閉合時(shí)儲(chǔ)能電容放電,經(jīng)過上傳輸線、負(fù)載、中傳輸線形成回路,完成測(cè)試;
3、本實(shí)用新型一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),采用兩個(gè)臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)的絕緣筒配合形成中傳輸板的卡接結(jié)構(gòu),可以有效避免中傳輸板與上傳輸板之間的局部導(dǎo)通,而且,該結(jié)構(gòu)也便于安裝和拆卸。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型三板傳輸線的橫截面示意圖;
圖2為本實(shí)用新型儲(chǔ)能模塊的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱:
1-上傳輸板,2-中傳輸板,3-下傳輸板,4-主開關(guān)負(fù)電極,5-固體絕緣層,6-絕緣桶,7-儲(chǔ)能電容,8-連接桿,9-氣體開關(guān),10-絕緣筒,11-絕緣板,12-絕緣套。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例和附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本實(shí)用新型,并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例
如圖1至圖2所示,本實(shí)用新型一種用于強(qiáng)脈沖電流裝置的三板傳輸結(jié)構(gòu),包括從上至下依次疊放的上傳輸板1、固體絕緣層4、中傳輸板2、固體絕緣層4、以及下傳輸板3,其中下傳輸板3起支撐作用,厚度為20mm,上傳輸板1和中傳輸板2厚度為10mm,固體絕緣層4為厚度4mm的交聯(lián)聚苯乙烯板,直流擊穿電壓可達(dá)300kV,該材料可實(shí)現(xiàn)相互之間的高壓絕緣粘接,螺栓5依次穿過上傳輸板1、固體絕緣層4、中傳輸板2、固體絕緣層4、以及下傳輸板3并與螺母配合形成整體,在螺栓5上套裝有兩個(gè)位于螺栓5與中傳輸板2之間的的絕緣套12,每個(gè)絕緣套12上均設(shè)置有徑向的臺(tái)階狀結(jié)構(gòu),兩個(gè)臺(tái)階相向設(shè)置并形成與中傳輸板2相匹配的卡接結(jié)構(gòu);在三板傳輸線下方安裝有絕緣桶6,在絕緣桶6內(nèi)安裝有儲(chǔ)能模塊,其中儲(chǔ)能模塊包括兩個(gè)儲(chǔ)能電容7,其中一個(gè)儲(chǔ)能電容7通過獨(dú)立的連接桿8與上傳輸板1連接,另一個(gè)儲(chǔ)能電容7通過獨(dú)立的連接桿8與中傳輸板2連接,兩個(gè)電容均連接至氣體開關(guān)9,絕緣桶6內(nèi)設(shè)置有位于兩個(gè)儲(chǔ)能電容7之間的絕緣板11,在所述連接桿8外側(cè)均套裝有絕緣筒10。
以上所述的具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式而已,并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。