雷电流组合波形下碳纤维/环氧树脂基复合材料层压板雷击损伤试验

为了评估碳纤维/环氧树脂基复合材料位于不同飞机雷击分区下的雷击损伤程度及损伤特征,采用A+B、D+B+C和A+B+C+D 3种不同的雷电流波形组合,对两类不同尺寸复合材料层压板试验件（Type1和Type2）进行了模拟雷电流冲击试验,通过目视损伤观察和超声损伤扫描,分析评估了复合材料位于飞机1A区、2A区及1B区时的雷击损伤程度及特征,同时还对含铜网防护碳纤维/环氧树脂基复合材料层压板在不同雷击分区下的雷击防护效果进行了评估。结果表明：不同雷击分区下,碳纤维/环氧树脂基复合材料在雷电流作用下的损伤模式基本一致,包括纤维断裂、基体烧蚀及分层损伤;对于相同类型试验件,1B区对应雷击损伤程度最严重,其次为2A区,1A区损伤程度最小;在相同雷击分区下,长宽比较小的Type1型试验件雷击损伤程度大于长宽比较大的Type2型试验件;0.25 mm厚铜网能够有效对碳纤维/环氧树脂基复合材料进行雷击防护,位于1A区、2A区及1B区的含防护与无防护Type2型试件,前者雷击损伤程度较后者分别下降88.9%、53.9%和68.7%。     

雷击冲击力作用下复合材料层合板动力学响应及损伤特性

采用基于连续介质损伤理论（CDM）的复合材料三维渐进损伤分析模型,以ABAQUS有限元分析软件为平台,结合VUMAT子程序,对雷击冲击力作用下的复合材料层合板进行了三维动力学分析,研究了雷击冲击力作用下层合板的动力学响应及损伤特性。结果表明,在雷击冲击力作用下,层合板做降幅振荡运动,冲击力做功与层合板内能和动能相互转换,同时伴随着黏性耗散能,冲击力做功大小可用雷电流库伦量与作用积分的函数表示;层合板损伤由外力做功大小决定,对于同种材料,基体、纤维及分层损伤分别存在不同的损伤能量临界值,当冲击力做功大于该值,层合板会产生对应的损伤;在相同边界支持条件下,冲击力总功最大值决定了不同损伤类型损伤状态变量的大小,与波形参数和峰值电流无关。     

An Active Triggered Surge Protective Gap

A triggered surge protective device is designed and its discharge characteristics are studied.The experimental results show that the triggered surge protective device has excellent surge protective characteristics.When the gap distance is 5 mm,p · d is 90 Pa ·mm and without an active energy trigger circuit,the DC breakdown voltage of the triggered surge protective device is 2.32 kV and the pulse breakdown voltage is 5.75 kV.Therefore,the pulse voltage ratio,which is defined as the specific value of pulse breakdown voltage and DC breakdown voltage,is 2.48.With a semiconductor ZnO flashover trigger device and an active energy coupling trigger circuit,the pulse breakdown voltage can be reduced to 3.32 kV,the pulse voltage ratio is 1.43 and the response time is less than 100 ns.These results are helpful in laying a theoretical foundation for further studies on triggered surge protective devices.     

压敏电阻对冲击电流回路输出特性影响的仿真

为研究压敏电阻的非线性特性及其性能评估,建立了非线性压敏电阻冲击电流特性的仿真模型,并研究了压敏电阻对不同特征阻抗8/20μs冲击电流回路输出电流波形参数的影响规律。研究结果表明:①压敏电阻的动态电阻r对冲击电流波参数有较大影响,随着r的降低,冲击电流波前时间tf增加,逐渐趋于8μs,冲击电流波半峰值时间tt减小,逐渐趋于20μs,tt与tf之比tt/tf减小,逐渐趋于2.5;②冲击电流回路的特征阻抗Z越小,r对回路输出电流波形参数的影响越大,对压敏电压为471V的压敏电阻负载,当Z为0.35Ω且电流幅值从4A到10kA变化时,tf的变化幅度为4.75μs,tt的变化幅度为19.537μs,tt/tf的变化幅度为9.75;而当Z为1Ω时,tf的变化幅度为2.8μs,tt的变化幅度为3.54μs,tt/tf变化幅度为2.093;③得出了压敏电阻动态电阻和输出满足IEC和国家试验标准要求的8/20μs冲击电流要求的最小电流幅值的关系规律,由此得出在实际应用中,对于电流幅值范围较宽的压敏电阻冲击电流回路,为了提高冲击电流回路输出的效率,应采用分段设计冲击电流回路。     

ZnO压敏电阻在8/20μs脉冲电流作用下的动态伏安特性分析

测量及分析了ZnO压敏电阻在8/20μs脉冲电流作用下的动态伏安特性。ZnO压敏电阻的动态伏安特性曲线显示,电流上升曲线与电流下降曲线不重合,电流上升过程对应的电压高于电流下降过程对应的电压。分析认为,这种现象与ZnO压敏电阻在脉冲电压作用下的转移特性有关,并应用空穴诱导隧道击穿理论解释了这一现象产生的机制。     

Experimental Research of ZnO Surface Flashover Trigger Device of Pseudo-Spark Switch

Pseudo-spark switch（PSS） is one of the most widely used discharge switches for pulse power technology.It has many special characteristics such as reliability in a wide voltage range,small delay time,as well as small delay jitter.In this paper,the measuring method for the initial plasma of ZnO surface flashover triggering device of PSS is studied and the results of the measurement show that the electron emission charge is mainly influenced by trigger voltage,gas pressure and DC bias voltage.When the bias voltage increases from 2 kV to 6 kV with the gap distancc fixed at 3 mm,the electron emission charge changes from 2 μC to about 6μC.When the gap distance changes from 3 mm to 5 mm with the bias voltage fixed at 2 kV,the electron emission charge increases from 1.5 μC to 2.5μC.When the gap distance is 4 mm,the hold-off voltage of PSS is 45 kV at gas pressure of 2 Pa,the minimum operating voltage is less than 1 kV.So,the operating scope is from 2.22%to 99%of its self-breakdown voltage.The discharging delay time decreases from 450 ns to 150 ns when the trigger pulse voltage is 1 kV and the discharging voltage is changed from 1 kV to 12 kV.When the trigger pulse voltage is 6 kV,the discharging delay time is less than 100 ns and changes from 100 ns to 50 ns,and the delay jitters are less than30 ns.     

MOV自动老化测试系统

研制了一种氧化锌电阻片试品老化的全程自动测试系统 ,它采用 windows环境下的可视化编程技术 ,可巡回检测各试品、记录老化试验时间、试验期间交流断电的次数与时间以及试品破坏的终止时间     

全自动冲击电流测量控制系统

介绍了一种单片微机、工业控制计算机进行数据和波形管理的冲击电流发生器。采用由工控机、PLC、单片机、存储示波器和打印机等构成的全自动化测量系统。此系统可以产生 8/ 2 0、 4/ 1 0、 1 0 / 1 0 0 0等多种不同波形、幅值可调的冲击电流 ,可以任意设置放电电压 ,自动进行试品切换。采用了 Windows环境下的 VB语言开发专用软件 ,不仅可以在线显示示波图、记录峰值电压、放电电流和放电次数 ,还可以实时显示设备板面的工作状态等。电源部分配置了浪涌吸收装置 ,用来抑制电源回路中尖峰脉冲的干扰 ;测量部分采用了双电磁屏蔽 ,其电磁兼容性满足IEC及国家标准。     

冲击电流自动化系统中的电磁兼容研究

冲击电流自动化系统是强电流脉冲技术与弱电下的数据检测和计算机通讯管理相结合的有机统一体 ,单片机测试及计算机管理单元抗干扰能力的强弱 ,是决定整个控制系统能否正常工作的重要保证 ,冲击电流发生器产生强大的浪涌及高频电磁脉冲 ,整个系统的电磁兼容问题显得非常重要 ,采取行之有效的抗干扰措施既保证了系统测试的精度又使得整个自动化系统安全可靠地运行 ,实现了冲击电流系统的电磁兼容     

10kV避雷器直流参数测试仪的研制

研制的以 80 31单片机为核心的测试仪可控制高频高压源的自动升、降压 ,检测反馈电压及电流 ,自动测量 Zn O避雷器的 U1m A及 0 .75U1m A下的漏电流 ,测量范围为 0～ 30k V,过压及过流时自动保护