浪涌保护器冲击电流自动测试系统

针对浪涌保护器(SPD)带电试验的冲击电流试验的特点,研制了一种体积小、耐冲击电流能力强的耦合与去耦网络(CDN),它和冲击电流发生器、PLC、可控开关、相位跟踪电路及数字峰值电压表一起组成SPD冲击电流自动测试系统。通过所研制的CDN供电电源,该系统可对SPD进行共模和差模试验,其冲击幅值可高达100kA。     

空心阴极浪涌保护间隙放电特性的实验研究

为提高低压配电系统一级过电压防护间隙安全可靠性,设计了基于空心阴极效应的浪涌保护间隙(HC-SPG);测量了在氮气条件下HCSPG的放电电压与工作气压的关系曲线;确定了电压保护水平≤4 kV的HCSPG的工作气压范围。研究表明:在氮气环境中对于间隙距离D和孔径φ均为3 mm时,HCSPG可工作在50~5×104Pa的气压范围。随着D的增大,HCSPG的电压保护水平略有下降;在D、φ均为3 mm和气压p=600 Pa的氮气环境中,HCSPG的直流电压(上升梯度<1 kV/s)保护水平784 V,脉冲电压保护水平2.4 kV,对直流电压和1.2/50μs脉冲电压的响应时间ts分别为25.33和25.4 ns;通流容量经过10/350μs试验,单次电荷转移量Q达到48.26 C,比能量W/R达到2.14 MJ/Ω。研究结果证明了HCSPG应用于低压配电系统一级雷电防护的可行性。     

MOV阻性电流谐波补偿法的研究

为减小由变系数补偿法引起的金属氧化物电阻片(MOV)阻性电流的测量误差,通过其误差原因分析,提出了提高MOV阻性电流测量准确度的方法—谐波分次补偿法,并结合准同步采样和离散傅立叶变换(DFT),使电压信号和电流信号的幅值和相位测量偏差<5‰,可消除电网谐波和本身非线性产生的谐波及电网频率波动对阻性电流测量的影响,基本上补偿了总泄漏电流中的容性电流分量,使通过MOV的阻性电流和施加电压基本同相位,其伏安特性的滞回现象明显改善。采用标准电阻与标准电容构成了阻性电流测试校准电路,与FLUKE-45数字万用表测量结果相比较,阻性电流测量的相对误差<1%。     

10/350μs冲击电流波测量用的磁心式自积分Rogowski线圈的研究

10/350μs冲击电流波的频带范围为几赫兹到1 MHz,普通空心Rogowski线圈自身电感较小,测量低频部分会失真.针对该问题,笔者以磁性材料做骨架,制作了自积分式Rogowski线圈.在10/350 μs冲击电流实验平台上与同轴管式分流器作了实验对比.结果表明,由于磁性材料的加入,大大提高了线圈的自感.也拓宽了线...     

雷电流分量对碳纤维增强型复合材料层合板的雷击损伤效应

为了研究不同时序组合方式的多重连续雷电流分量作用下碳纤维增强型复合材料(carbonfibrereinforced plastics,CFRP)层合板的雷击损伤特性,通过雷击损伤区域形态观察,红外温度测试,C扫描探测等手段,对比了多重连续雷电流分量作用下CFRP的雷击损伤类型及损伤程度,研究影响CFRP雷击损伤深度和面积的因素,并探索多重连续雷电流分量在CFRP层合板上的散流特性与作用机理。研究发现:CFRP层合板的雷击损伤类型包括纤维断裂、烧蚀,树脂热解,铺层分离等。在论文实验条件下,当雷电流A、B、C及D分量连续作用时,损伤面积达2 790 mm2,损伤深度约为1.28 mm。在多重连续雷电流脉冲作用过程中,雷电损伤深度主要与上升梯度高的雷电流A及D分量产生的局部热效应、冲击力效应及介质击穿有关;而CFRP层合板雷击损伤面积与表面温度的增加主要受到作用时间长、转移电荷量大的雷电流C分量的影响。对多重连续雷电流损伤效应的研究能够加深对雷击作用过程的理解,为CFRP雷电直接效应测试标准的完善、CFRP结构的优化和设计提供实验依据与理论基础。     

示波器与IPC串行通讯在冲击电流测试系统中的应用

工业控制计算机 ( Industrial Personal Computer,简称 IPC)具有很强的抗电磁干扰能力 ,广泛应用于比较恶劣的电磁环境中 ;Tek示波器也以其高的采样速率和便利的通讯接口而被广泛应用于试验波形的测试、存储以及误差分析。笔者用 VB开发了一套应用软件将示波器与工控机通过串行通信接口巧妙地结合起来 ,并成功地应用于冲击电流检测系统中     

脉冲高压强流环境中的电磁防护距离的初步探讨

从Maxwell时变电磁场的微分方程出发,导出了通过脉冲电流的直导线周围电磁分量的计算公式及分布情况。在生物电介质介电模型的基础上,探讨了脉冲电磁场与细胞或生物体之间的相互作用,提出了高压强流环境的电磁防护问题,初步提出脉冲高压强流环境下的安全距离。     

低气压条件下间隙型浪涌保护器气体放电特性的试验研究

针对低压配电系统I类试验浪涌保护器防雷设计要求,研究了低气压条件下气体辉光放电和弧光放电的变化规律及间隙放电的响应时间。试验在低气压条件下进行,试验电压为直流电压,电极材料为钨铜,电极直径10 mm,电极间隙距离2～5 mm。试验结果显示,气体辉光放电到弧光放电的转换时间随着气压的升高而增加;在响应时间小于100 ns条件下,随着间隙距离增加气压范围逐渐减小。对应于间隙距离2、3、5 mm,满足时间小于100 ns条件的气压范围分别为小于100、60、40 Pa。     

电极材料及间隙距离对间隙型浪涌保护器保护特性的影响

针对空气间隙型浪涌保护器(surge protective device,SPD)存在的问题,在低气压条件下研究了电极材料及间隙距离对间隙型SPD保护特性的影响,研究内容包括直流电压击穿特性、电压保护水平和响应时间.实验电极分别由钨铜和石墨材料制作而成,圆形电极,直径10 mm,间隙距离1～5 mm,气压范围20～60...     

氧化锌电阻片伏安特性测试系统

氧化锌电阻片伏安特性测试系统突破了传统高电压设备自动化程度低的局限,采用了计算机控制与监测,大大提高了设备的自动化程度。采用数据库来存储数据,可减少数据的冗余,提高数据的可操作性。此外,测试系统采用流水线式测试,也大大缩短了测试时间。