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大電流注入試驗(yàn)系統(tǒng)

概述

飛機(jī)在強(qiáng)對流天氣飛行時(shí)，容易受到雷電的直接附著作用，產(chǎn)生高溫、高壓和強(qiáng)電磁力，對飛機(jī)造成燃燒、溶蝕、爆炸、結(jié)構(gòu)畸變和強(qiáng)度降低等效應(yīng)。我司自主研發(fā)的飛機(jī)整機(jī)防雷測試系統(tǒng)是一套非常復(fù)雜的脈沖電流測試系統(tǒng)，完全符合美軍標(biāo)MIL-STD-464C、SAE ARP5412、DO160 section23等飛機(jī)防雷標(biāo)準(zhǔn)要求，模擬飛機(jī)的直接附著雷擊區(qū)域應(yīng)承受由ABCD四個(gè)波形組成的連續(xù)波形進(jìn)行直接效應(yīng)雷擊，整套系統(tǒng)包含4套脈沖電流發(fā)生器。

波形簡介

LCG 464C飛機(jī)雷電直接效應(yīng)大電流注入試驗(yàn)測試系統(tǒng)，測試波形主要包含A（AH）、B、C（C*）、D四種六個(gè)波形，如下圖所示。

波形A

電流峰值200 kA ± 10%，作用積分2×106A2S ± 20%(在500 μs內(nèi))，上升(峰值前10% - 90%)時(shí)間不大于50μs，電流衰減到波峰的1%時(shí)間不超過500 μs。此階段電流可以是單向或者震蕩的。

波形AH

電流峰值150 kA ± 10%，作用積分0.8×106A2S ± 20%(在500 μs內(nèi))，上升(峰值前10% - 90%)時(shí)間不大于37.5μs，電流衰減到波峰的1%時(shí)間不超過500 μs。此階段電流可以是單向或者震蕩的。

波形B

平均電流幅值2 kA ± 10%，最大電荷量小于10庫侖± 10%，持續(xù)時(shí)間不超過5 ms。此階段電流必須是單向的方波電流，或用指數(shù)或線性衰減電流代替。

波形C

電流幅值200 - 800 A，電荷量200庫侖± 20%，持續(xù)時(shí)間0.25 - 1s。此階段電流必須是單向的方波電流，或用指數(shù)或線性衰減電流代替。

波形 C*

電流平均幅值不小于400 A，持續(xù)時(shí)間為組合波形駐留時(shí)間減去5 ms，組合波形持續(xù)時(shí)間區(qū)間為1 - 50 ms。此階段電流必須是單向的方波電流，或用指數(shù)或線性衰減電流代替。

波形D

電流峰值100 kA ± 10%，單向或震蕩電流，上升(峰值前10% - 90%)時(shí)間不大于25μs，電流衰減到波峰的1%時(shí)間不超過500 μs，作用積分為0.25×106A2S  ±  20%(在500 μs內(nèi))。

配置

MIL-464C/DO -160G Section23雷電直接效應(yīng)測試系統(tǒng)配置：

本套雷擊系統(tǒng)主要包括5套控制系統(tǒng)，1套測量分析系統(tǒng)，4套發(fā)生器用于產(chǎn)生A、B、C、D 4個(gè)分量，各發(fā)生器之間通過工業(yè)現(xiàn)場總線通訊，可實(shí)現(xiàn)4套發(fā)生器分別獨(dú)立試驗(yàn)，以及集中總控功能。
發(fā)生器A和D采用非間隙自適應(yīng)Crowbar單元，相比間隙Crowbar需要沖擊電壓發(fā)生器觸發(fā)和需要二次延時(shí)控制點(diǎn)火的要求，非間隙Crowbar開關(guān)無需沖擊電壓發(fā)生器觸發(fā)，無需二次延時(shí)控制點(diǎn)火，真正做到自適應(yīng)自觸發(fā)，相比Crowbar開關(guān)多間隙的放電聲音，采用非間隙開關(guān)其放電噪音大大降低，其應(yīng)用在減小儲能電容量的同時(shí)，提高了設(shè)備輸出的穩(wěn)定性。

配置相關(guān)附件

序號

名稱/型號

規(guī)格/參數(shù)

配置方式

1

LCG 200S
A分量發(fā)生器

輸出波形：A分量/波頭小于30 us;

標(biāo)配

作用積分：2*106A2s

輸出峰值：200 kA（10%～100%）

單獨(dú)使用可輸出振蕩波

采用觸摸屏控制，可獨(dú)立運(yùn)行

2

CB100 Crowbar 單元

額定工作電壓：100 kV

可選

額定電流：200 kA

工作方式：自適應(yīng)觸發(fā)

配合A分量發(fā)生器可輸出指數(shù)波

3

LCG 2M
B分量發(fā)生器

輸出波形：B分量/方波

標(biāo)配

持續(xù)時(shí)間：5 ms

輸出峰值：2 kA（±10%）

采用觸摸屏控制，可獨(dú)立運(yùn)行

4

CN 100 耦合去耦單元

耦合電流：B分量

標(biāo)配

去耦電壓：100 kV

去耦脈寬：100 us

用于ABCD并聯(lián)輸出時(shí)造成B分量發(fā)生器損壞

5

LDC 200 C分量發(fā)生器

輸出波形：C分量/直流波形

標(biāo)配

持續(xù)時(shí)間：0.02-2 s可調(diào)

輸出幅值：200 A（2 s）、400 A（0.5 s）

采用觸摸屏控制，可獨(dú)立運(yùn)行

6

CN 100 耦合去耦單元

耦合電流：C分量

標(biāo)配

去耦電壓：100 kV

去耦脈寬：100 us

用于ABCD并聯(lián)輸出時(shí)造成C分量發(fā)生器損壞

7

DN5200 二次去耦單元

耦合電流：200A持續(xù),800A(0.5 s)

標(biāo)配

去耦電壓：10 kV

去耦方式：差模去耦

用于在ABCD并聯(lián)輸出時(shí)，避免C分量發(fā)生器損壞

8

LCG 100S
D分量發(fā)生器

輸出波形：D分量/波頭小于15 us;

標(biāo)配

作用積分：0.25*106A2s

輸出峰值：100 kA（10%～100%）

單獨(dú)使用可輸出振蕩波

采用觸摸屏控制，可獨(dú)立運(yùn)行

9

CB100 Crowbar單元

額定工作電壓：100 kV

可選

額定電流：200 kA

工作方式：自適應(yīng)觸發(fā)

配合D分量發(fā)生器可可輸出指數(shù)波

10

MCS64C

6路觸發(fā)光纖輸出

標(biāo)配

間隔時(shí)間：0us-99 s

觸發(fā)時(shí)間：0us-99 s

使用4臺泰克示波器光纖組網(wǎng)測量

可同時(shí)對4臺發(fā)生器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)同時(shí)工作，順序放電。

MCS上位機(jī)控制測量分析一體系統(tǒng)

4波智能分析組合

對數(shù)坐標(biāo)顯示