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雷電直接效應(yīng)試驗系統(tǒng)

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蘇州峰極電磁科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

雷電直接效應(yīng)試驗系統(tǒng)飛機、、火箭、返回式飛船等飛行器在起飛和降落過程中不可避免的會遭遇雷電環(huán)境，任何一個電子系統(tǒng)或者單元受到干擾，都會造成嚴重的飛行事故

詳細介紹

雷電直接效應(yīng)試驗系統(tǒng)

飛機、、火箭、返回式飛船等飛行器在起飛和降落過程中不可避免的會遭遇雷電環(huán)境，任何一個電子系統(tǒng)或者單元受到干擾，都會造成嚴重的飛行事故。由于雷電電壓高（上億伏特）、電流大（200kA以上）等特點，無法在實驗室中直接進行模擬測試，根據(jù)雷電的特性和測試目的不同，將雷電效應(yīng)試驗分為雷電直接效應(yīng)試驗和雷電間接效應(yīng)試驗兩部分，

雷電直接效應(yīng)試驗用來模擬飛行器在遭受到雷電的直接作用時，在雷電輔助點附近所產(chǎn)生的燃燒、溶蝕、炸裂、結(jié)構(gòu)畸變和強度降低等效應(yīng)，一般將雷電直接效應(yīng)分為高電壓（附著點）試驗和大電流（注入）物理損毀試驗。

高電壓附著點分區(qū)試驗系統(tǒng)可模擬測試飛機等設(shè)備在遭受雷擊時，在飛機表面不同區(qū)域可能被雷電襲擊的概率，找到容易被雷電襲擊的附著點。大電流物理損毀試驗系統(tǒng)用來模擬飛機在遭受雷擊時，其附著點遭受大電流時產(chǎn)生的高溫、強電動力對飛機結(jié)構(gòu)等部分的破壞效應(yīng)。

標(biāo)準

MIL-STD-464C Electromagnetic Environmental Effects Requirements for Systems
SAE ARP5412 Aircraft Lightning Environment And Related Test Waveforms
RTCA/DO-160F/G Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment Section 23
Lightning Direct Effects
HB6129-1987 民用飛機雷電防護要求及試驗方法
GJB 3567-1999 飛機雷電防護鑒定試驗方法

高電壓試驗系統(tǒng)
大電流物理損毀試驗系統(tǒng)

高電壓試驗系統(tǒng)——雷電附著點分區(qū)實驗

1.概述

本套系統(tǒng)由三部分組成，包括高電壓發(fā)生器、波形調(diào)整單元和控制測量系統(tǒng)，通過調(diào)整不同的波形調(diào)整單元即可實現(xiàn)電壓波形的A、B、C、D四種波形，輸出波形可滿足MIL-STD-464C、GJB1389A以及DO160 S23等標(biāo)準關(guān)于直接雷電的高電壓試驗，也可用于其他同類雷電及耐壓試驗研究

2.特點

戶內(nèi)型采用開放式主回路設(shè)計，H型塔式機構(gòu)，從而實現(xiàn)了整體超小型（圖1）
采用鐵殼油浸式本體設(shè)計，內(nèi)置多級Max放電回路，可實現(xiàn)車載移動安裝（戶外）
基于觸摸屏控制的全自動智能控制系統(tǒng)，圖形化顯示設(shè)備運行狀態(tài)，操作簡單、方便
配置進行分區(qū)試驗的勻電場電極及附著點測試電極、接地板等
采用Marx發(fā)生器，實現(xiàn)并聯(lián)充電串聯(lián)放電
球隙自動跟蹤電壓在全充電電壓范圍內(nèi)自動調(diào)整球隙距離，可調(diào)精度0.1mm
自動安全保護程序，聲光報警

3.波形參數(shù)的定義

根據(jù)MIL-STD-464C及SAE ARP5412等標(biāo)準規(guī)定，測試波形主要有A、B、C、D四個電壓波形，如下圖所示。

主要技術(shù)參數(shù)與特點

LVG3000技術(shù)參數(shù)：
輸出波形	A波形	B波形	C波形	D波形
波前時間	1000（+500）kV/μs	1.2μs±20%	2μs±20%	50-250μs
衰減時間	--	50±20%	--	大于2000
峰值效率	80%以上	90%以上	80%以上	60%以上
級電壓	200kV
級數(shù)	15級
電壓等級	3000kV
放電開關(guān)	銅球，三間隙點火
開關(guān)形式	直線驅(qū)動0～100mm可調(diào)，精度0.1mm
波形形成方式	采用多級Marx發(fā)生器結(jié)構(gòu)
使用電源	AC220V 100A
充電電壓	20～200kV
充電極性	正/負
電壓測量	若阻尼分壓器

1 - 副本.png

飛機雷電高電壓附著點分區(qū)試驗示意圖

可用于車載的高壓雷電模擬器

室內(nèi)安裝的高壓試驗裝置（參考）

可完成試驗內(nèi)容：初始先導(dǎo)附著試驗、縮比模型的雷電分區(qū)試驗、掃掠通道附著試驗、全尺寸部件附著點試驗、電暈和流光的直接效應(yīng)試驗。

大電流物理損毀試驗系統(tǒng)

儀器說明
DLC200系列雷電直接效應(yīng)試驗系統(tǒng)（大電流）主要用于實現(xiàn)直接雷電試驗的大電流物理破壞試驗，本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，整套系統(tǒng)由4個分量的單獨發(fā)生器，4合一耦合去耦單元，以及1套測控系統(tǒng)共由6輛屏蔽方倉組成，可通過吊裝由車輛直接運輸?shù)綔y試現(xiàn)場進行測試，也可固定在實驗室進行試驗，波形包括ABCD四個分量，可實現(xiàn)單個分量輸出，也可組合在一起實現(xiàn)多個分量連續(xù)輸出。
滿足標(biāo)準
MIL-STD-464C
RTCA-DO 160G Section22
SAE ARP5412
SAE ARP5416
GJB 1389A
GJB 8848
GJB 3567
IEC 61643-11
GB/18802.1
特點
4套發(fā)生器可任意組合實現(xiàn)連續(xù)波形輸出
充電電壓可任意設(shè)置，實現(xiàn)A、Ah、B、C、C*、D6種波形輸出
可選配輸出8/20、10/350等民標(biāo)波形模塊
豐富的保護功能，充電異常保護，連接口檢測等
電磁自鎖安全門開關(guān)保護，自動安全接地，保護人身安全

測試項目介紹

本套系統(tǒng)即可GJB1389A及GJB8848等標(biāo)準，同時也滿足DO160、ARP 5412及GJB3567等飛機雷電直接效應(yīng)試驗，即滿足用于測試裝備的雷電環(huán)境可靠性試驗，同時也滿足飛機雷電直接效應(yīng)的大電流物理損毀試驗。輸出波形如下圖所示

飛機雷電直接效應(yīng)標(biāo)準規(guī)定的連續(xù)波形

控制系統(tǒng)通用參數(shù)
顯示屏	15英寸彩色觸摸屏+工控機
工作電源范圍	AC 220 V 50 / 60 Hz 32A/發(fā)電機
控制通訊方式	工業(yè)光纖組網(wǎng)控制CC-Link
測量通訊方式	工業(yè)光纖以太網(wǎng)控制
放電間隔時間	20-999s，可設(shè)置
輸出極性	正、負
儀器工作狀態(tài)指示	觸摸屏，警燈，警鈴
儀器接地連接方式	使用銅排+軟連接接地線
尺寸	4米測控車（可選擇含車輛）
儀器重量	約3噸
溫度范圍	-20～+50℃
濕度范圍	≤90%
海拔高度	不超過1500m

單個發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局

在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面每個發(fā)生器可獨立運行，系統(tǒng)可采用市電供電及發(fā)電機供電兩種方案，并可配置發(fā)電機倉，可于戶外無電源環(huán)境下進行測試，發(fā)生器本體部分與發(fā)電機倉、高壓直流電源倉分別獨立，可有效減小高壓放電產(chǎn)生的電磁干擾對電源部分的損壞

輸出電壓端通過絕緣球及引弧絲連接至飛機需要測試的測試點，而低壓端使用同軸連接方式與飛機外部的回流網(wǎng)連接，這樣可起到減小放電回路電感量的目的。理論計算38米客機機體放電回路電感量約4uH左右

測量控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用分體式組網(wǎng)控制，包含4套單波分體控制系統(tǒng)，和一套聯(lián)動波形總控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對4套發(fā)生器（A、B、C、D波形）進行單獨的控制和一體化集中控制，只需要在參數(shù)設(shè)置頁面簡單設(shè)置幾個波形的參數(shù)，點擊運行按鈕即可實現(xiàn)對全部四套發(fā)生器進行全自動運行，波形自動顯示并計算參數(shù)，輸出試驗報告，整套試驗流程實現(xiàn)一鍵完成測試，一個人即可完成所有試驗操作。

采用光纖以太網(wǎng)進行組網(wǎng)，保證各控制系統(tǒng)的相對電氣獨立，同時保證控制系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和高可靠性，大大提高控制系統(tǒng)在高電磁環(huán)境中的抗力。