大電流注入試驗系統(tǒng)
飛機在強對流天氣飛行時，受到雷電的直接附著作用，產(chǎn)生高溫、高壓和強電磁力，對飛機造成燃燒、溶蝕、爆炸、結(jié)構(gòu)畸變和強度降低等效應(yīng)。我司自主研發(fā)的雷電大電流物理損毀試驗系統(tǒng)是一套非常復(fù)雜的脈沖電流測試系統(tǒng)，完全符合美國軍標(biāo)MIL-STD-464C、SAE ARP5412、DO160 section23等飛機防雷標(biāo)準(zhǔn)要求，可以模擬飛機的直接附著雷擊區(qū)域應(yīng)承受由ABCD個波形組成的大電流連續(xù)波形進行直接效應(yīng)雷擊，整套系統(tǒng)包含4套脈沖電流發(fā)生器。
本套雷擊系統(tǒng)主要包括4套發(fā)生器，5套控制系統(tǒng)，1套測量分析系統(tǒng)，用于分別產(chǎn)生A、B、C和D 四個分量波形的產(chǎn)生，各發(fā)生器之間通過工業(yè)現(xiàn)場總線通訊，可實現(xiàn)4套發(fā)生器分別獨立試驗，以及集中總控功能。
輸出波形
LCG 464C飛機雷電直接效應(yīng)大電流注入試驗測試系統(tǒng)，測試波形主要包含A（AH）、B、C（C*）、D四種六個波形，如下圖所示。
圖 飛機測試波形連續(xù)波
波形A，電流峰值200kA±10%，作用積分2×106A2·s±20%（在500μs內(nèi)），上升（峰值前10%-90%）時間不大于50μs，電流衰減到波峰的1%時間不超過500μs。此階段電流可以是單向（配合Crowbar單元）或者震蕩的。
波形AH，電流峰值150kA±10%，作用積分0.8×106A2·s±20%（在500μs內(nèi)），上升（峰值前10%-90%）時間不大于37.5μs，電流衰減到波峰的1%時間不超過500μs。此階段電流可以是單向（配合Crowbar單元）或者震蕩的。
波形B，平均電流幅值2kA±10%，最大電荷量小于10庫侖±10%，持續(xù)時間不超過5ms。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200-800A，電荷量200庫侖±20%，持續(xù)時間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400A，持續(xù)時間為組合波形駐留時間減去5ms，組合波形持續(xù)時間區(qū)間為1-50ms。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100kA±10%，上升（峰值前10%-90%）時間不大于25μs，電流衰減到波峰的1%時間不超過500μs，作用積分為0.25×106A2·s±20%（在500μs內(nèi)），此階段電流可以是單向（配合Crowbar單元）或震蕩電流。
自適應(yīng)Crowbar單元介紹：
發(fā)生器A和D可選配自適應(yīng)Crowbar單元以實現(xiàn)單向（指數(shù)波）輸出，相比傳統(tǒng)的間隙Crowbar單元，本套自適應(yīng)Crowbar單元采用固態(tài)電子開關(guān)，不需要沖擊電壓發(fā)生器和二次延時控制點火的要求，真正做到自適應(yīng)自觸發(fā)。另外傳統(tǒng)的間隙Crowbar開關(guān)放電聲音大，而采用固態(tài)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，提高了設(shè)備輸出穩(wěn)定性。
雷電大電流物理損毀試驗系統(tǒng)配置：
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序號 |
名稱/型號 |
規(guī)格/參數(shù) |
配置方式 |
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1 |
LCG 200S A分量發(fā)生器 |
輸出波形：A分量/波頭小于30us; 作用積分：2*106A2s 輸出峰值：200kA（10%～100%） 單獨使用可輸出振蕩波 采用觸摸屏控制，可獨立運行 |
標(biāo)配 |
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2 |
CB100 Crowbar單元 |
額定工作電壓：100kV 額定電流：200kA 工作方式：自適應(yīng)觸發(fā) 配合A分量發(fā)生器可可輸出指數(shù)波 |
可選 |
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3 |
LCG 2M B分量發(fā)生器 |
輸出波形：B分量/方波 持續(xù)時間：5mS 輸出峰值：2kA（±10%） 采用觸摸屏控制，可獨立運行 |
標(biāo)配 |
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4 |
CN 100 耦合去耦單元 |
耦合電流：B分量 去耦電壓：100kV 去耦脈寬：100us 用于ABCD并聯(lián)輸出時造成B分量發(fā)生器損壞 |
標(biāo)配 |
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5 |
LDC 200 C分量發(fā)生器 |
輸出波形：C分量/直流波形 持續(xù)時間：0.02-2s可調(diào) 輸出幅值：200A（2s）、400A（0.5s） 采用觸摸屏控制，可獨立運行 |
標(biāo)配 |
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6 |
CN 100 耦合去耦單元 |
耦合電流：C分量 去耦電壓：100kV 去耦脈寬：100us 用于ABCD并聯(lián)輸出時造成C分量發(fā)生器損壞 |
標(biāo)配 |
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7 |
DN5200 二次去耦單元 |
耦合電流：200A持續(xù),800A(0.5s) 去耦電壓：10kV 去耦方式：差模去耦 用于在ABCD并聯(lián)輸出時，避免C分量發(fā)生器損壞 |
標(biāo)配 |
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8 |
LCG 100S D分量發(fā)生器 |
輸出波形：D分量/波頭小于15us; 作用積分：0.25*106A2s 輸出峰值：100kA（10%～100%） 單獨使用可輸出振蕩波 采用觸摸屏控制，可獨立運行 |
標(biāo)配 |
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9 |
CB100 Crowbar單元 |
額定工作電壓：100kV 額定電流：200kA 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 |
可選 |
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10 |
MCS64C |
6路觸發(fā)光纖輸出 間隔時間：0us-99s 觸發(fā)時間：0us-99s 使用4臺泰克示波器光纖組網(wǎng)測量 可同時對4臺發(fā)生器進行控制，實現(xiàn)同時工作，順序放電。 MCS上位機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 |
標(biāo)配 |
布局示意圖：
雷電直接效應(yīng)-大電流損毀試驗布局示意圖
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