[发明专利]冲击电流发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率输入变换为浪涌功率输出的技术领域，尤其涉及一种冲击电流发生装置。

背景技术

模拟雷击浪涌电流测试系统，又称冲击电流发生器，是通过储能电容器的瞬时放电形成大电流，对SPD、压敏电阻、防雷箱等防雷保护装置以及器件进行模拟雷击试验，从而验证这些器件是否能满足对雷电引起的大电流、过电压起到吸收和抑制作用，也可用来对电源系统、电子产品等在雷击的环境中的抗干扰能力进行测试和验证；该设备也可用应用于其他科研分析，比如电磁脉冲防护等领域。现有技术是使用不同的仪器分别产生单一波形，试验仪器投资较大，使用也不方便，控制白动化程度不高，而多种波形发生器需要控制的器件多，涉及各个波形模块互锁问题，采用传统的继电器控制模式会人大增加控制难度。

现有冲击电流发生装置存在以下几点技术问题：

1、开关耐压的问题：冲击电流发生器主回路部分（电容器、调波电阻等）是工作在高压环境下，一般充电电压在60kV以上，通常所用的电气开关也无法实现这么高的电压。

2、开关接触点耐电流要求：冲击电流发生器一般输出电流较大，开关必须满足在较大的瞬时电流下触点不会粘连、灼伤，这就要求开关接触点接触性能良好，无表面点接触或者表面线接触，尽量小（无）接触电阻。

发明内容

本发明目的是提供一种冲击电流发生装置，该冲击电流发生装置保证了冲击电流发生器输出电流较大和频繁切换波形模式时，保证装置性能的稳定性和安全性，避免了在较大的瞬时电流下触点粘连、灼伤，接触性能良好，无表面点接触或者表面线接触；可产生多种波形、提高了器件的利用率并减少了部件组件，大大降低了电容器的部分残余电压所带来的危害。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种冲击电流发生装置，包括控制器、高压直流充电模块、多波形切换模块、用于放置待测样品的测试台、位于多波形切换模块与测试台之间的用于控制其通断的间隙球；

所述PLC控制器，用于产生控制用于波形切换的开关组通断的信号，从而控制所述高压直流充电模块充电和多波形切换模块的波形切换；

所述高压直流充电模块用于对多波形切换模块进行充电；

所述多波形切换模块给测试台提供冲击电流；

气动执行单元，包括气缸和安装于气缸和气源之间的电磁阀，此电磁阀响应来自PLC控制器信号从而驱动气缸内活塞杆运动；

所述多波形切换模块中放电回路包括至少4个第一电容器并联组成的第一电容器单元、与第一电容器单元并联的第一开关组、与所述第一电容器数目相等的第二电容器并联组成的第二电容器单元、与第二电容器单元并联的第二开关组和调波电阻单元；

所述第一电容器单元中第一电容器依次与第二电容器单元中第二电容器串联连接并位于放电回路两端之间，所述第一电容器和第二电容器均由串联的上电容、下电容组成，第一电容器单元中各第一电容器的上电容、下电容之间接点通过第一导线串联，第二电容器单元中各第二电容器的上电容、下电容之间接点通过第二导线串联，第一电容器单元中各下电容与第二电容器单元中各上电容的接点通过第三导线串联；第三导线与第一开关组和第二开关组之间的接点电连接；

所述调波电阻单元包括第一调波电阻组和第二调波电阻组，第一导线一端经第三开关组与第二导线一端连接，第一调波电阻组与所述第三开关组和第二导线的接点之间设置有第四开关组，所述第二电容器单元另一端与第二调波电阻组之间设置有第五开关组；

所述第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组和第五开关组其各自的上铜板固定于所述气缸的活塞杆上，动触块安装于所述上铜板下表面；

所述第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组和第五开关组其各自的静触块通过一半球形棒固定于一基座上并在静触块和基座之间留有间隙，位于半球形棒上端的半球形面嵌入静触块下表面凹槽内，半球形棒下端嵌入基座的凹槽内，基座固定于下铜板上，静触块一端面通过软电线带连接到下铜板上。 

上述技术方案进一步改进技术方案如下：

1. 上述方案中，所述第一调波电阻组由若干电阻并联组成，所述第二调波电阻组由若干电阻并联组成。

2. 上述方案中，所述第一电容器和第二电容器中电容均采用20kV32μF×2的电容。

3. 上述方案中，所述下铜板安装于一固定座上。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：