[发明专利]外加电磁场诱发真空环境下介质板沿面放电装置

说明书

技术领域

本发明涉及辐射及干扰技术领域。更具体地，涉及一种外加电磁场诱发真空环境下介质板沿面放电装置。

背景技术

对于沿面放电的研究目前国内主要是从数值计算和施加脉冲电压两方面来制作实验系统，本发明涉及电磁辐射相关技术以及诱发沿面放电系统的设计等。本发明对于诱发沿面放电的击穿电压研究具有重要意义，可以提高沿面放电实验的可重复性，前景可观。由于我国的铁路的飞速发展，铁路线四通八达，一趟列车同时覆盖高低海拔并不少见，现代的铁路电磁环境也日趋复杂，集成电路集成度非常高，出现沿面放电的情况也很多。本发明在电磁环境测试与气体放电结合方面的探索对于保障铁路安全问题起到一定的作用。

发明内容

为了解决沿面放电实验的可重复性以及电磁环境与气体环境相结合放电等实际问题，本发明公开一种外加电磁场诱发真空环境下介质板沿面放电装置，该装置包括：

外加场辐照系统，将产生的电磁波作用于沿面放电系统；

沿面放电系统，在电磁波的作用下模拟实际环境中不同条件下的沿面放电情况；

真空环境模拟系统，调节沿面放电系统所处环境的气压值；

检测系统，监测沿面放电系统放电情况。

在一个优选的实施例中，所所述的外加场辐照系统由信号发生器、功率放大器、发射天线、同轴电缆、定向耦合器、功率计组成；

其中信号发生器能够产生一定幅值、频率可调的连续电信号；

功率放大器，放大信号发生器所产生的电信号的幅值；

发射天线，将功率放大器放大后的电信号以电磁波的形式辐射出去；

定向耦合器，将电磁波定向耦合到功率计；

功率计，用来检测发射功率与反向功率值；

同轴电缆，用来连接信号发生器、功率放大器、发射天线、定向耦合器，功率计。

更优选的，所述同轴电缆由用绝缘材料隔离的铜线导体组成。

在另一个优选的实施例中，所述沿面放电系统由介质板、半球、可变直流稳压电源、限流电阻；

可变直流稳压电源，为沿面放电系统提供稳定电压源，电压大小可调；

限流电阻，保护检测系统不被突发的放电信号所损毁。

半球，作为沿面放电系用的两个放电电极；

介质板，两个半球作为电极在介质板表面上放电。

更优选的，所述半球由金属材料制成。

在另一个优选的实施例中，所述真空环境模拟系统由真空泵、真空放气阀门、真空阀门、真空计、真空软管、真空皮管接头、真空有机玻璃管；

真空有机玻璃管，用来封闭沿面放电系统，用来改变沿面放电系统所处环境的气压值，模拟真实环境中不同海拔情况；

真空泵，控制真空有机玻璃管中的气压，调节气压以模拟不同海拔下的情况；

真空计，对于有机玻璃管中的气压值进行测量显示，方便对有机玻璃管中气压值进行实时监测，便于真空泵调节有机玻璃管中的气压值；

真空阀门，安装在真空放气阀门和真空计之间，在真空玻璃管内的气压达到预期之后，关闭阀门以保持气压恒定；

真空放气阀门，安装在真空泵与真空阀门之间，以防止真空泵抽完气体关闭真空阀门后产生喷油现象；

真空软管，用来连接真空泵、真空计、真空放气阀门、真空阀门；

真空皮管接头，安装在真空有机玻璃管和真空软管的接口处。

在另一个优选的实施例中，所述检测系统包括示波器、取样电阻；

示波器，将沿面放电系统在外加电磁波的情况下的放电情况显示出来，并捕捉突发的电压电流变化下的时域波形；

取样电阻，将沿面放电系统放电情况转变成电压信号的形式。

本发明的有益效果如下：

本发明具有如下特点：(1)能够测量不同频率不同强度的电磁干扰对于诱发沿面放电的击穿电压；(2)能够测量在电磁干扰强度一定的情况下不同的电极间隙的情况下诱发沿面放电的击穿电压；(3)能够测量在电磁干扰强度一定的情况下不同气压下诱发沿面放电的击穿电压；(4)能够测量在电磁干扰强度一定时不同气压以及不同介质板材料的情况下诱发沿面放电的击穿电压。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出外加电磁场诱发真空环境下介质板沿面放电装置结构图。

具体实施方式