大电流注入试验系统

概述

飞机在强对流天气飞行时，容易受到雷电的直接附着作用，产生高温、高压和强电磁力，对飞机造成燃烧、溶蚀、爆炸、结构畸变和强度降低等效应。我司自主研发的飞机整机防雷测试系统是一套非常复杂的脉冲电流测试系统，完全符合美军标MIL-STD-464C、SAE ARP5412、DO160 section23等飞机防雷标准要求，模拟飞机的直接附着雷击区域应承受由ABCD四个波形组成的连续波形进行直接效应雷击，整套系统包含4套脉冲电流发生器。

波形简介

LCG 464C飞机雷电直接效应大电流注入试验测试系统，测试波形主要包含A（AH）、B、C（C*）、D四种六个波形，如下图所示。

波形A

电流峰值200 kA ± 10%，作用积分2×106A2S ± 20%(在500 μs内)，上升(峰值前10% - 90%)时间不大于50μs，电流衰减到波峰的1%时间不超过500 μs。此阶段电流可以是单向或者震荡的。

波形AH

电流峰值150 kA ± 10%，作用积分0.8×106A2S ± 20%(在500 μs内)，上升(峰值前10% - 90%)时间不大于37.5μs，电流衰减到波峰的1%时间不超过500 μs。此阶段电流可以是单向或者震荡的。

波形B

平均电流幅值2 kA ± 10%，最大电荷量小于10库仑± 10%，持续时间不超过5 ms。此阶段电流必须是单向的方波电流，或用指数或线性衰减电流代替。

波形C

电流幅值200 - 800 A，电荷量200库仑± 20%，持续时间0.25 - 1s。此阶段电流必须是单向的方波电流，或用指数或线性衰减电流代替。

波形 C*

电流平均幅值不小于400 A，持续时间为组合波形驻留时间减去5 ms，组合波形持续时间区间为1 - 50 ms。此阶段电流必须是单向的方波电流，或用指数或线性衰减电流代替。

波形D

电流峰值100 kA ± 10%，单向或震荡电流，上升(峰值前10% - 90%)时间不大于25μs，电流衰减到波峰的1%时间不超过500 μs，作用积分为0.25×106A2S  ±  20%(在500 μs内)。

配置

MIL-464C/DO -160G Section23雷电直接效应测试系统配置：

本套雷击系统主要包括5套控制系统，1套测量分析系统，4套发生器用于产生A、B、C、D 4个分量，各发生器之间通过工业现场总线通讯，可实现4套发生器分别独立试验，以及集中总控功能。
发生器A和D采用非间隙自适应Crowbar单元，相比间隙Crowbar需要冲击电压发生器触发和需要二次延时控制点火的要求，非间隙Crowbar开关无需冲击电压发生器触发，无需二次延时控制点火，真正做到自适应自触发，相比Crowbar开关多间隙的放电声音，采用非间隙开关其放电噪音大大降低，其应用在减小储能电容量的同时，提高了设备输出的稳定性。

配置相关附件

序号

名称/型号

规格/参数

配置方式

1

LCG 200S
A分量发生器

输出波形：A分量/波头小于30 us;

标配

作用积分：2*106A2s

输出峰值：200 kA（10%～100%）

单独使用可输出振荡波

采用触摸屏控制，可独立运行

2

CB100 Crowbar 单元

额定工作电压：100 kV

可选

额定电流：200 kA

工作方式：自适应触发

配合A分量发生器可输出指数波

3

LCG 2M
B分量发生器

输出波形：B分量/方波

标配

持续时间：5 ms

输出峰值：2 kA（±10%）

采用触摸屏控制，可独立运行

4

CN 100 耦合去耦单元

耦合电流：B分量

标配

去耦电压：100 kV

去耦脉宽：100 us

用于ABCD并联输出时造成B分量发生器损坏

5

LDC 200 C分量发生器

输出波形：C分量/直流波形

标配

持续时间：0.02-2 s可调

输出幅值：200 A（2 s）、400 A（0.5 s）

采用触摸屏控制，可独立运行

6

CN 100 耦合去耦单元

耦合电流：C分量

标配

去耦电压：100 kV

去耦脉宽：100 us

用于ABCD并联输出时造成C分量发生器损坏

7

DN5200 二次去耦单元

耦合电流：200A持续,800A(0.5 s)

标配

去耦电压：10 kV

去耦方式：差模去耦

用于在ABCD并联输出时，避免C分量发生器损坏

8

LCG 100S
D分量发生器

输出波形：D分量/波头小于15 us;

标配

作用积分：0.25*106A2s

输出峰值：100 kA（10%～100%）

单独使用可输出振荡波

采用触摸屏控制，可独立运行

9

CB100 Crowbar单元

额定工作电压：100 kV

可选

额定电流：200 kA

工作方式：自适应触发

配合D分量发生器可可输出指数波

10

MCS64C

6路触发光纤输出

标配

间隔时间：0us-99 s

触发时间：0us-99 s

使用4台泰克示波器光纤组网测量

可同时对4台发生器进行控制，实现同时工作，顺序放电。

MCS上位机控制测量分析一体系统

4波智能分析组合

对数坐标显示