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大電流注入試驗系統

概述

飛機在強對流天氣飛行時，容易受到雷電的直接附著作用，產生高溫、高壓和強電磁力，對飛機造成燃燒、溶蝕、爆炸、結構畸變和強度降低等效應。我司自主研發的飛機整機防雷測試系統是一套非常復雜的脈沖電流測試系統，完全符合美軍標MIL-STD-464C、SAE ARP5412、DO160 section23等飛機防雷標準要求，模擬飛機的直接附著雷擊區域應承受由ABCD四個波形組成的連續波形進行直接效應雷擊，整套系統包含4套脈沖電流發生器。

波形簡介

LCG 464C飛機雷電直接效應大電流注入試驗測試系統，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。

波形A

電流峰值200 kA ± 10%，作用積分2×106A2S ± 20%(在500 μs內)，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)，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%，持續時間不超過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%，持續時間0.25 - 1s。此階段電流必須是單向的方波電流，或用指數或線性衰減電流代替。

波形 C*

電流平均幅值不小于400 A，持續時間為組合波形駐留時間減去5 ms，組合波形持續時間區間為1 - 50 ms。此階段電流必須是單向的方波電流，或用指數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%)時間不大于25μs，電流衰減到波峰的1%時間不超過500 μs，作用積分為0.25×106A2S  ±  20%(在500 μs內)。

配置

MIL-464C/DO -160G Section23雷電直接效應測試系統配置：

本套雷擊系統主要包括5套控制系統，1套測量分析系統，4套發生器用于產生A、B、C、D 4個分量，各發生器之間通過工業現場總線通訊，可實現4套發生器分別獨立試驗，以及集中總控功能。
發生器A和D采用非間隙自適應Crowbar單元，相比間隙Crowbar需要沖擊電壓發生器觸發和需要二次延時控制點火的要求，非間隙Crowbar開關無需沖擊電壓發生器觸發，無需二次延時控制點火，真正做到自適應自觸發，相比Crowbar開關多間隙的放電聲音，采用非間隙開關其放電噪音大大降低，其應用在減小儲能電容量的同時，提高了設備輸出的穩定性。

配置相關附件

序號

名稱/型號

規格/參數

配置方式

1

LCG 200S
A分量發生器

輸出波形：A分量/波頭小于30 us;

標配

作用積分：2*106A2s

輸出峰值：200 kA（10%～100%）

單獨使用可輸出振蕩波

采用觸摸屏控制，可獨立運行

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：自適應觸發

配合A分量發生器可輸出指數波

3

LCG 2M
B分量發生器

輸出波形：B分量/方波

標配

持續時間：5 ms

輸出峰值：2 kA（±10%）

采用觸摸屏控制，可獨立運行

4

CN 100 耦合去耦單元

耦合電流：B分量

標配

去耦電壓：100 kV

去耦脈寬：100 us

用于ABCD并聯輸出時造成B分量發生器損壞

5

LDC 200 C分量發生器

輸出波形：C分量/直流波形

標配

持續時間：0.02-2 s可調

輸出幅值：200 A（2 s）、400 A（0.5 s）

采用觸摸屏控制，可獨立運行

6

CN 100 耦合去耦單元

耦合電流：C分量

標配

去耦電壓：100 kV

去耦脈寬：100 us

用于ABCD并聯輸出時造成C分量發生器損壞

7

DN5200 二次去耦單元

耦合電流：200A持續,800A(0.5 s)

標配

去耦電壓：10 kV

去耦方式：差模去耦

用于在ABCD并聯輸出時，避免C分量發生器損壞

8

LCG 100S
D分量發生器

輸出波形：D分量/波頭小于15 us;

標配

作用積分：0.25*106A2s

輸出峰值：100 kA（10%～100%）

單獨使用可輸出振蕩波

采用觸摸屏控制，可獨立運行

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：自適應觸發

配合D分量發生器可可輸出指數波

10

MCS64C

6路觸發光纖輸出

標配

間隔時間：0us-99 s

觸發時間：0us-99 s

使用4臺泰克示波器光纖組網測量

可同時對4臺發生器進行控制，實現同時工作，順序放電。

MCS上位機控制測量分析一體系統

4波智能分析組合

對數坐標顯示