[发明专利]电磁脉冲模拟装置及装配方法

说明书

公开了一种电磁脉冲模拟装置及装配方法，电磁脉冲模拟装置中，变压器初级模块设于外筒的外表面，变压器初级包括至少一组并联的金属膜电容器和气体开关，变压器磁芯一体化粘接或高温烧结于内筒的外表面和外筒的内表面，次级支撑绝缘子为外围刻槽绕次级线圈的锥体结构，锥体结构的第一端连接内筒的外表面，第二端连接于外筒的内表面，次级线圈的高压端设有包括始端与内筒高压极相连且末端与内筒绝缘的附加绕组，中储筒连接于外筒和内筒的右端且围绕右端绝缘子，开关外筒和密封锥段连接并且组成封闭腔体，椭圆封头、外筒、中储筒、开关外筒和密封锥段构成充满SF₆气体的气体密封结构。

技术领域

本发明涉及电磁脉冲模拟领域，特别是一种电磁脉冲模拟装置及装配方法。

背景技术

高空电磁脉冲(HEMP)天线和线缆(电源线、数据线、电力线等)的传导耦合作用，或装备壳体上的孔缝耦合，将电磁能量传递到电子/电力系统内部，在线路上产生大电流、在器件端口产生高电压，导致局部放电击穿或烧毁，最终导致系统故障失效或瘫痪。在强电磁脉冲环境下，一些关系到国计民生的重要设施和装备的生存能力尚不明确，需要首先在强电磁脉冲模拟环境下开展摸底或考核试验。

强电磁脉冲模拟装置由脉冲源和天线组成，脉冲源驱动不同的天线形式产生不同形式的辐射波形，包括：水平极化辐射波、垂直极化辐射波、水平极化有界波和垂直极化有界波等等。按照装置是否可以移动又分为：固定式模拟装置和机动式模拟装置。

在电磁脉冲环境模拟技术领域，通常要求模拟器脉冲源产生快上升前沿和慢下降后沿的双指数脉冲波形。随着强电磁脉冲模拟装置的发展，对脉冲电源的要求越来越高，尤其是工程要求脉冲源小型化、轻型化、易维护、高可靠。传统的脉冲源采用Marx作为初级储能模块，再配合一级或二级压缩回路实现快前沿输出。但是，Marx技术方案中部件繁多，对于MV级输出需要上千个部件，长途运输可靠性难以满足要求。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种电磁脉冲模拟装置及装配方法，与传统方案相比，用几十kV高压初级有效降低了变压器的变比、伏秒积和重量，达到了轻型化和小型化的目的。并大幅减少了脉冲源初级模块的原件数量，提供了一条高可靠、免维护的技术途径。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

电磁脉冲模拟装置包括，

外筒，

变压器初级模块，其设于所述外筒的外表面，所述变压器初级包括至少一组并联的金属膜电容器和气体开关；

内筒，其设于所述外筒内；

变压器磁芯，其一体化粘接或高温烧结于内筒的外表面和外筒的内表面；

次级支撑绝缘子，其为外围刻槽绕次级线圈的锥体结构，所述锥体结构的第一端连接所述内筒的外表面，第二端连接于所述外筒的内表面，所述第二端截面积大于所述第一端截面积，所述次级线圈的高压端设有包括始端与内筒高压极相连且末端与内筒绝缘的附加绕组；

左端绝缘子，其安装于所述外筒和内筒的左端；

右端绝缘子，其安装于所述外筒和内筒的右端；

中储筒，其连接于所述外筒和内筒的右端且围绕所述右端绝缘子，经由右端带法兰绝缘子和开关外筒连接；

中储电容器，其设于所述中储筒中，所述中储电容器包括多个串联的高压电容器臂；

密封锥段，其连接于开关外筒右端；