一种适用于电磁发射系统中大电流放电的汇流排的制作方法

本发明涉及电磁发射系统研发技术领域，尤其涉及一种适用于电磁发射系统中大电流放电的汇流排。

背景技术：

电磁发射系统是利用电磁力或电能加热，脉冲地加速弹丸到高速度的一种发射系统。电磁发射系统中弹丸的速度要求较高，相应的，系统电源（即脉冲功率电源）就需要输出较大的电流，通常能达到10⁵~10⁶量级。同时，为保证有效的加速弹丸，对电流脉冲波形也有较高的要求。

对于轨道炮而言，要求电源输出的电流幅度尽可能平稳，放电时间较长。实际应用中大多采用多组脉冲功率电源，按一定次序放电，形成较平稳的梯形电流。脉冲功率电源的工作流程是：首先，经过慢储能，使初级能源获得足够的能量；其次，向中间储能和脉冲形成系统充电(或注人能量)；再次，能量经储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，最后快速放电给负载。汇流排的作用就是把多路电流汇集起来加到负载上去，因此，汇流排不仅要能适应大电流，更要保证电流脉冲波形的准确性。

现有的汇流排的电感主要集中在高压总线和电缆终端上。电磁发射过程中产生的杂散电感，对输出的大电流和波形影响较大，直接降低汇流排寿命和系统工作效能。电源输出的大电流通过汇流排时会产生较大的电应力，较强的电应力会损坏汇流排的结构，降低工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于电磁发射系统中大电流放电的汇流排，降低杂散电感保证波形，同时提高汇流排的结构强度及使用寿命。

本发明采用的技术方案为：

一种适用于电磁发射系统中大电流放电的汇流排，包括绝缘主体和两块导电极板，两块导电极板分别为上极板和下极板，绝缘主体包括由上向下依次固定连接的上绝缘板、中绝缘板和下绝缘板，上绝缘板和中绝缘板之间设置上极板，中绝缘板和下绝缘板之间设置下极板，上极板和下极板的周边设有线缆紧固装置，线缆通过线缆紧固装置与上极板和下极板固定。

所述的上绝缘板、上极板、中绝缘板、下极板和下绝缘板通过套有绝缘套管的紧固螺栓贯穿固定。

所述的线缆紧固装置包括多个压紧块，每个压紧块的内侧均匀分布多个限位槽，在上极板和下极板的周边与每个限位槽一一对应设置一个卡槽，限位槽与卡槽构成线缆卡孔，且线缆卡孔的直径小于线缆的直径，线缆卡孔内安装线缆；每个压紧块通过安装螺栓与上极板或下极板的周边固定连接。

所述的上极板包括基板和多个翼板，翼板均匀间隔设置在基板的前后侧边，且基板和翼板一体成型。

所述的翼板的左侧边和右侧边与压紧块匹配固定连接。

所述的下极板与上极板结构相同，上极板的上表面、下表面分别设置有与其形状相对应的上绝缘板和中绝缘板，下极板的下表面设置有与其形状相对应的下绝缘板。

所述的中绝缘板的周边设有限定槽，限定槽与线缆卡孔匹配对应设置。

所述的上极板和下极板采用钨铜稀土混合材质导电板。

所述的上绝缘板、中绝缘板和下绝缘板采用玻璃钢绝缘板。

本发明利用套有绝缘套管的紧固螺栓贯穿固定由上向下依次叠加的上绝缘板、上极板、中绝缘板、下极板和下绝缘板，通过绝缘套管将紧固螺栓屏蔽，不影响整个汇流排的导电性能；上极板和下极板采用钨铜稀土混合材质导电板，具有高电导率、高强度、耐烧蚀/刨蚀性。上绝缘板、中绝缘板和下绝缘板采用玻璃钢绝缘板，其具有高压绝缘、抗强电动力冲击等性能。既有效保证系统绝缘性，保证汇流排在强电应力冲击下的高轻度和形变协同一致性，同时具有应力分布均匀、体积小重量轻等特点。

同时，通过线缆紧固装置将线缆卡箍在线缆卡孔内，由于线缆卡孔的直径小于线缆的直径，两个直径相差不大于2mm，通过安装螺栓将压紧块与上极板或下极板的翼板的左右侧边松散的连接起来，保证线缆能够轻松地贯穿线缆卡孔，之后，再拧紧安装螺栓，将线缆牢牢的禁锢在线缆卡孔内，且保证了线缆与上极板或下极板的紧密接触，达到良好的导电性能。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的立体图；

图4为本发明的图2中的a部放大结构示意图；

图5为本发明的上极板和线缆紧固装置安装结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括绝缘主体和两块导电极板，两块导电极板分别为上极板2和下极板4，上极板2和下极板4采用钨铜稀土混合材质导电板，绝缘主体包括由上向下依次固定连接的上绝缘板1、中绝缘板3和下绝缘板5，上绝缘板1、中绝缘板3和下绝缘板5采用玻璃钢绝缘板，上绝缘板1和中绝缘板3之间设置上极板2，中绝缘板3和下绝缘板5之间设置下极板4，上绝缘板1、上极板2、中绝缘板3、下极板4和下绝缘板5通过套有绝缘套管9（如图4所示）的紧固螺栓7贯穿固定。上极板2和下极板4的周边设有线缆紧固装置，所述的线缆紧固装置包括多个压紧块8，每个压紧块8的内侧均匀分布多个限位槽10，在上极板2和下极板4的周边与每个限位槽10一一对应设置一个卡槽11，限位槽10与卡槽11构成线缆卡孔12，且线缆卡孔12的直径小于线缆6的直径，线缆卡孔12内安装线缆6；每个压紧块8通过安装螺栓13与上极板2或下极板4的周边固定连接。线缆6通过线缆紧固装置与上极板2和下极板4固定。上极板2包括基板2-1和多个翼板2-2，翼板2-2均匀间隔设置在基板2-1的前后侧边，且基板2-1和翼板2-2一体成型，翼板2-2的左侧边、右侧边与压紧块8匹配固定连接；下极板4与上极板2结构相同，上极板2的上表面、下表面分别设置有与其形状相对应的上绝缘板1和中绝缘板3，下极板4的下表面设置有与其形状相对应的下绝缘板5。所述的中绝缘板3的周边设有限定槽14，限定槽14与线缆卡孔12对应匹配设置。

实施例：

本发明的汇流排包括由上向下依次叠加固定的上绝缘板1、上极板2、中绝缘板3、下极板4和下绝缘板5，且通过套有绝缘套管9的紧固螺栓7贯穿固定。通过绝缘套管9将紧固螺栓7屏蔽，不影响整个汇流排的导电性能。

如图5所示，上极板2包括基板2-1和翼板2-2，翼板2-2均匀间隔设置在基板2-1的前后侧边，且基板2-1和翼板2-2一体成型；翼板2-2的左侧边和右侧边与压紧块8匹配固定连接。下极板4与上极板2结构相同，上极板2的上表面、下表面分别设置有与其形状相对应的上绝缘板1和中绝缘板3，下极板4的下表面设置有与其形状相对应的下绝缘板5。上极板2、中绝缘板3和下极板4的上表面、下表面形状相同，厚度不同，上极板2和下极板4的厚度小于中绝缘板3，其中，考虑极板的导电性能，上极板2和下极板4的厚度为30mm；考虑到连接螺栓的爬电距离、防止击穿，以及上极板2和下极板4之间的斥力，所以，采用中绝缘板3较厚，保证机械结构强度。中绝缘板3的厚度为85mm，上绝缘板1和下绝缘板5的厚度一致，厚度为65mmm。

上极板2和下极板4采用钨铜稀土混合材质导电板，具有高电导率、高强度、耐烧蚀/刨蚀性，其技术指标为：电导率80iacs、抗拉强度400mpa、洛式硬度72hrb、软化温度大于650℃。上绝缘板1、中绝缘板3和下绝缘板5采用玻璃钢绝缘板，其具有高压绝缘、抗强电动力冲击等性能。既有效保证系统绝缘性，保证汇流排在强电应力冲击下的高轻度和形变协同一致性，同时具有应力分布均匀、体积小重量轻等特点。

所述的线缆紧固装置包括多个压紧块8，每个压紧块8的内侧均匀分布三个限位槽10，在上极板2和下极板4的翼板2-2的左右侧边与每个限位槽10一一对应设置一个卡槽11，限位槽10与卡槽11构成线缆卡孔12，且线缆卡孔12的直径小于线缆的直径，线缆卡孔12内安装线缆；中绝缘板3的翼板2-2左右侧边设有限定槽14，限定槽14与线缆卡孔12匹配对应设置。每个压紧块8通过安装螺栓13与上极板2或下极板4的翼板2-2的左右侧边固定连接。通过线缆紧固装置将线缆卡箍在线缆卡孔12内，由于线缆卡孔12的直径小于线缆的直径，两个直径相差不大于2mm，首先，通过安装螺栓13将压紧块8与上极板2或下极板4的翼板2-2的左右侧边松散的连接起来，此时，保证线缆能够轻松地贯穿线缆卡孔12，之后，再拧紧安装螺栓13，将线缆牢牢的禁锢在线缆卡孔12内，且保证了线缆与上极板2或下极板4的紧密接触，达到良好的导电性能。

同时，电磁发射系统主要是通过大电流产生的洛伦兹力推动射弹，洛伦兹力为：脉冲电源的兆安级大电流通过汇流排极板的一侧输入，另一侧与负载电磁发射器连接输出电流。脉冲电流的最大陡度为：现欲增大脉冲电流，减小回路电感，从而减小电应力。所以，本发明的极板采用两块扁平的平行导体，面积较大，厚度较薄，既可以增强导电能力，又能克服电流的趋肤效应。同时，两极板之间的距离较小，可以有效减小电流通过时产生的电感。而且电缆之间等间距排列，也可以同时减小电感。极板之间采用绝缘材料隔离，确保整个汇流装置的可靠工作。