一种双回路冲击发生器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信号远程控制，电子设备长线传输，及有关防雷元器件雷电防护高压 脉冲领域的双回路冲击发生器模拟试验设备，尤其是涉及一种双回路冲击发生器。
【背景技术】
[0002] 近年来雷电灾害事故比例分布有所变化，其主要特点是信号系统和电子设备受到 影响趋于严重，雷电灾害由点到面，涉及的范围更加广泛，雷电损失在不断增加，凸显出目 前雷电防护技术的不足和落后。目前国内防雷行业的很多产品安装在系统后，出现保护失 效，传输障碍、甚至引发火灾形成较大事故的情况屡见不鲜，既没有达到防雷目的，又给防 雷行业发展造成了负面影响。
[0003] 究其原因，目前国内无论元器件还是整机试验，主要都只通过通流来考核试验，而 根据IEEE587-1980标准，应以"双波电压波等"试验来模拟真实环境，除了防雷产品的能量 配合之外，雷电防护技术的测试应该进一步的更接近真实雷击放电过程是防雷行业研究更 为可靠的手段。
[0004] 通过双回路冲击发生器的建立，为防雷新技术开发和测试提供高水平的综合测试 平台，能够促进防雷行业技术研究水平，为各类新材料、新结构和新装置的研发提供试验支 撑。
[0005] 为使室内试验做得更好一些，必须从试验方法上和试验条件上使之更接近于真实 环境。通过在实验室环境中产生模拟自然界雷电更接近真实的试验条件和试验方法，研究 雷电防护技术，对现有雷电防护装置进行检验，记录完善试验数据，为研究雷电灾害，开发 防雷新技术提供可靠的数据和资料。研究雷电的发生和作用机理，提高防雷技术水平是雷 电测试和研究领域追求的目标之一。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于设计一种新型的双回路冲击发生器，解决上述问题。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] -种双回路冲击发生器，包括充电装置、本体储能装置、触发系统装置、双回路放 电球隙、调波网络装置、试品桌和测量控制分析系统；
[0009] 所述充电装置包括绝缘筒油浸式充电变压器、可控硅控制高压整流硅堆、接地装 置和极性转、可移动底座；
[0010] 所述本体储能装置包括电容器和保护电阻；每个电容器上面加有一个保护电阻， 所述电容器为低感电容并垂直放置，组合排列方式采取扇形排列，结构为可移动式；
[0011] 所述触发系统装置包括触发按钮、抗高压脉冲干扰触发装置和同步或异步调节装 置；所述触发系统装置经过按钮动作后使触发系统装置动作，使球隙点火，双回路能够同步 或异步点火；
[0012] 所述双回路放电球隙包括配套直线电机、消音装置和两套放电架；所述双回路放 电球隙放电方式为同步放电或异步放电；电机自动调节放电球隙；
[0013] 所述调波网络装置，采用镍铬电阻带无感绕制，能够任意调整电压波、电流波和复 合波；经过触发放电后通过调波网络，输出所需任意波形；
[0014] 所述试品桌使用一个变压器和一个调压器，通过去耦装置能够同时连接至两路传 输线或两个sro试品，也能够选择单路输出；所述试品桌的桌面加有有机玻璃防护罩，残压 分压器包括在内，各路测量电压、电流采用双芯屏蔽线通过BNC输出至面板；
[0015] 所述测量控制分析系统部分包括自动控制触发系统和测量分析系统；
[0016] 其中，所述自动控制触发系统包括彩色液晶触摸屏、控制按钮/开关、PLC、控制器 件和执行单元；
[0017] 所述测量分析系统包括工控机、示波器、Pearson线圈、残压分压器、触摸屏和PLC 控制系统。
[0018] 所述充电装置为双回路输出，整体结构；桥式整流安装在所述绝缘筒油浸式充电 变压器内部，通过所述绝缘筒油浸式充电变压器的两个套管经过2个保护电阻分两路连接 到电容器；所述可控硅控制高压整流硅堆正负极性自动转换及充电保护电阻安装在所述绝 缘筒油浸式充电变压器的箱体内，整体安装在可移动的充电小车上；串并联电阻安装在所 述绝缘筒油浸式充电变压器外挂的电阻箱内，电阻箱加装2个散热风扇，电阻箱顶部开散 热孔。
[0019] 每个所述电容器组装在一个可移动的底盘上，底盘底部安装4个转向轮；当储能 回路经触发系统触发后，储能电容放电，经过调波单元，可输出依据标准所需任意选择的波 形。
[0020] 所述两套放电架分别包含Wu-Cu合金的放电球，同时安装在一个可移动的底盘 上，所述放电球采用三间隙脉冲控制；球隙触发采用三间隙脉冲点火；放电球隙调整采用 直线电机，可调精度〇. Imm ;球隙加有所述消音装置。
[0021] 所述测量分析系统底部有四个移动转向轮，转向轮外轮不超过20_;测量信号通 过双屏蔽同轴电缆连接至测试柜。
[0022] 本发明中的SPD中文名称：浪涌保护器。
[0023] BNC全称是Bayonet Nut Connector (刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这 种接头外形），又称为British Naval Connector。
[0024] 在科技日新月异的今天，由于雷电过电压和操作过电压对各种数据传输经常会产 生高达千伏级的电磁干扰'毛刺'，损坏元器件甚至造成整机瘫痪的事故时有发生。因此，利 用冲击发生器产生"人造雷电"来检验电子元器件与整机在正常工作环境下的工作状态，为 合理选择防雷装置提供了依据，大大保障了数据传输系统的安全。目前市场上的冲击发生 器大多为单路冲击发生器，只可在静态试验下进行产品测试。
[0025] 考虑到在实际工作中信号设备一般采用双线和多线传输（无论是电源通道还是 轨道），感应雷击不可能只击到一根线上，基于此种考虑铁道科学研究院与上海冠图防雷科 技有限公司合作研发出双回路冲击发生器，遵循"室内试验越细越完整，现场应用越安全， 越少出故障"的原则，针对雷电对信号设备侵入的途径，速度和能量，以及不同的设计电路， 选用信号设备在易被侵入的入口处的元件，而室内模拟试验做的越细，越接近于环境的真 实，现场使用就可以少出甚至不出故障。
[0026] 为了使我国防雷行业更为规范，开拓发展弱电设备防护器必须在整机动态运行下 进行模拟雷击试验时测得钳位电压，为制定防护电路产品标准提供依据。双回路冲击发生 器针对传输过程中的整机，防止冲击时候阻值变化对波形的影响，双回路细防护波形与幅 值包括电流和电压的不同，可以由测控分析系统测得，在传输设备动态运行中，进行冲击试 验的残压选择整机的细防护的类型。（例如如果仅根据传输设备静态下进行冲击试验的残 压确定的细防护，时有使设备在正常运行时产生障碍）
[0027] 因此，本发明集充电装置、双回路放电装置、测控分析系统，应用于长线传输防雷 系统，实现双回路同时输出雷电波形，还可以进行三极放电管等防雷元器件试验，填补国内 外双回路冲击发生装置的空白。
[0028] 本发明的目的在于设计一种新型的双回路冲击发生器，解决上述问题。
[0029] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0030] 双回路冲击发生器包括（1)充电装置部分；（2)本体储能装置；（3)触发系统装 置；（4)双回路放电装置；（5)调波网络装置；（6)试品桌；（7)测量控制分析系统；
[0031] 双回路冲击发生器必须解决充电安全，同步触发控制，异步延时触发控制，双回路 放电技术，多种波形产生和调节等关键技术。其中触发控制中防止高压脉冲干扰是难点和 重点。
[0032] 双回路冲击发生器组成部件：
[0033] 这套设备是一套集冲击电压，冲击电流，组合波，双回路为一体的冲击试验发生 器，包括充电装置、本体储能装置、触发系统装置、双回路放电球隙、调波网络装置、试品桌、 测量控制分析系统。
[0034] 充电装置部分包括：绝缘筒油浸式充电变压器，可控硅控制高压整流硅堆，极性转 换、可移动底座及接地装置。
[0035] 优点：供电系统稳压、安全隔离。
[0036] 原理：充电装置双回路输出，充电装置为整体结构，桥式整流安装在油浸变压器内 部，通过变压器两个套管经过2个保护电阻分两路连接到电容器；高压硅堆正负极性自动 转换及充电保护电阻安装在变压器的箱体内，整体安装在可移动的充电小车上，串并联电 阻安装在变压器外挂的电阻箱内，电阻箱加装2个散热风扇，电阻箱顶部开散热孔。
[0037] 本体储能装置包括：电容器，保护电阻。
[0038] 优点：每个电容器上面加有一个保护电阻，确保充电均衡，电容器（低感电容）垂 直放置，组合排列方式采取扇形排列，结构做成可移动式，每个电容组装在一个可移动的底 盘上，底盘底部安装4个转向轮，以便于整体移动。
[0039] 原理：当储能回路经触发系统触发后，储能电容放电，经过调波单元，可输出依据 标准所需任意选择的波形。
[0040] 触发系统装置包括：触发按钮，抗高压脉冲干扰触发装置，同步或异步调节装置。
[0041] 优点：在抗高压干扰状态下，可以做到"零"误差双回路同步触发或根据需求设定 自由调节异步触发时间。
[0042] 原理：经过按钮动作后使触发系统装置动作，使球隙点火，双回路可以