[发明专利]一种大电流电弧冲击波检测系统

说明书

本发明公开了一种大电流电弧冲击波检测系统，其包括电弧产生模块、试验对象模块、触发模块与检测模块；所述电弧产生模块包括储能电容器、充电装置、阻尼电感与负载；所述试验对象模块包括开放设置的两个平板电极，用于生成对应的冲击波信号；所述触发模块，用于对所述电弧产生模块与所述检测模块进行同步控制；所述检测模块包括用于对所述冲击波信号进行检测的电流测量单元、电压测量单元、超压测量单元与高速摄像机。本发明实施例提供的大电流电弧冲击波检测系统，能够有效且准确地对冲击波信号的电压、电流、压力与图像参数进行全面检测，有助于对电弧膨胀所产生的冲击波信号进行全面的定量分析。

技术领域

本发明涉及高电压试验技术领域，尤其涉及一种大电流电弧冲击波检测系统。

背景技术

现如今，在诸如高功率强激光泵浦源、强磁场发生器、电震爆激波源等的聚能转换型的受控电路系统中，气体开关作为一种能量传递和转换的物理桥梁，应用越来越广泛。在实际工作过程中，气体开关有限的内部空间内会形成很短时间的能量集聚，同时伴随电弧产生各种复杂的物理化学效应。

现如今的电弧放电检测系统，主要针对开关电极在大电流电弧作用的烧蚀问题，而在实际使用过程中，面对强电流、高功率、大能量转移的物理环境，气体开关中大电流脉冲放电电弧会产生冲击波对气体开关电极和内壁会产生很强的力学作用，冲击波的能量与电弧电流波形以及电弧通道所消耗的能量等电气参数密切相关。由于气体开关为密闭结构，在冲击放电过程中，其内部存在高温电弧通道和强烈的电磁干扰，从而不利于对冲击波的各理化参数进行检测。此外，现有技术的冲击波检测系统，结构复杂，无法对电弧放电条件下的冲击波进行准确地模拟，而且检测的指标单一，导致无法准确地得到电弧放电诱导冲击波的各理化性能，不利于开展对大功率气体开关在高能耗场景下的性能研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够有效且准确地测量电弧放电诱导下冲击波的各性能参数的大电流电弧冲击波检测系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种大电流电弧冲击波检测系统，其包括电弧产生模块、试验对象模块、触发模块与检测模块。

其中，所述电弧产生模块包括储能电容器、充电装置、阻尼电感与负载。

所述试验对象模块包括开放设置的两个平板电极，且所述试验对象模块用于在所述触发模块的控制下，根据所述电弧产生模块的动作在两个所述平板电极之间生成对应的冲击波信号。

所述触发模块，其通过光纤与所述检测模块连接，并用于对所述电弧产生模块与所述检测模块进行同步控制。

所述检测模块包括用于对所述冲击波信号进行检测的电流测量单元、电压测量单元、超压测量单元与高速摄像机。

作为上述方案的改进，所述电流测量单元包括电流互感器、第一示波器与隔离变压器；

所述电流互感器，其串联在所述电弧产生模块中，用于检测所述冲击波信号的电流数据，并将其发送至所述第一示波器；

所述隔离变压器用于对所述第一示波器进行单独供电。

作为上述方案的改进，所述电压测量单元包括第二示波器与UPS。

所述第二示波器的两个电压探头分别与两个所述平板电极连接，用于检测所述冲击波信号的电压数据。

所述UPS用于对所述第二示波器进行单独供电。

作为上述方案的改进，所述超压测量单元包括压力传感器与数据采集硬件；

所述压力传感器设于所述试验对象模块外，用于检测所述冲击波信号的压力数据，并将其发送至所述数据采集硬件。

作为上述方案的改进，所述压力传感器的数量为4个；所述压力传感器设于所述试验对象模块外，具体为：