專利名稱：雷電波發生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雷電波發生裝置，它可以產生高電壓及大沖擊電流的雷電波。
隨著科學技術的發展，通訊網絡的規膜在急劇的擴大，雷電災害所帶來的損失也在急劇的加大，人們對雷電防護的要求越來越高。為了制造出更好的防雷電產品，進一步提高防雷電產品對雷電(包括對直擊雷)的防護能力，需要對雷電波進行深入的研究和對高性能的防雷電產品進行反復試驗。
目前，有單回路的雷電波發生裝置，它具有結構簡單的優點。但在需要峰值電流增加的情況下，需要的蓄能電容量也要求增加，隨之而來的是設備的體積增加，進一步使分散參數增加，使得整個裝置中的調波電阻、蓄能電感的數值必須減小；因此整個裝置的調整范圍減小，使用范圍減小，調試難度增加，當這種情況達到某一界限時，采用單回路結構實現高峰值電流雷電波將僅僅是理論上的事情。
本實用新型的目的是提供一種能產生大的峰值電流，但不需要大的蓄能電容的雷波發生裝置。
為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的，包括一單回路雷電波發生裝置，該裝置包括交流變壓器B、二極管D、充電電阻R1、調波電阻R2、蓄能電容C1、主蓄能電感L1、快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2；二極管D、充電電阻R1及蓄能電容C1互相串聯后并接在交流變壓器B的輸出端；調波電阻R2、快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2互相串聯后并接在蓄能電容C1的兩端；蓄能電感L1的一端接快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2的串聯點，另一端接負載FZ的端子A；其特征在于它還包括另外一個以上的單回路雷電波發生裝置，該裝置的電路結構與上述單回路雷電波發生裝置的結構一樣，它們的蓄能電感的一端接負載FZ的端子A，它們的蓄能電容通過其的充電電阻接變壓器B的輸出端，以便充電。
本實用新型的進一步的改進為，它還包括一個單回路雷電波發生裝置，該裝置包括充電電阻R3、調波電阻R4、蓄能電容C2、主蓄能電感L2、快速同步間隙開關K4及快速換路間隙開關K3。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1、輸出電流峰值高由電工學原理我們知道用RLC電路產生沖擊電流波時，在相同的充電電壓下，回路電流的峰值imD與回路中被充電的電容量 成正比，即 。在保持電容器電容總量不變的條件下，將電容器分成兩組相等的部分做成雙回路結構，則每個回路的電流峰值im與 成正比，即 。把兩組回路的電流集中于同一負載，負載上所得的電流峰值為imS＝2im，顯然有imS- 。因此，用相同容量的電容器分成兩個回路所產生的總沖擊電流比單回路增大了 倍，即 2、輸送給試品的能量高在試驗過程中裝置輸送到試品上的能量 ，其中R為試品中的有效電阻。為了使這個指標更具廣泛意義，常以W/R表示，即所謂能量比，顯然在雙回路裝置中 。由以上的分析可以看出，在雙回路系統中能量比指標為單回路系統中的兩倍。
3、輸送給試品的電荷量大在試驗過程中裝置輸送到試品上的電荷量 ，由上述的分析可以看出，在雙回路裝置中輸送給試品的電荷量是單回路系統的 倍。
4、由于雙回路的結構，蓄能電容的體積減小，有利于減小設備的結構尺寸，從而降低分散參數，使得回路中寄生電感等對雷電波形的影響降低了一半，有助于穩定地產生雷電波。
圖1為本實用新型的電路原理圖2為本實用新型的電流變化曲線圖。
下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳述如圖1所示，它是一種雷電波發生裝置，包括兩單回路雷電波發生裝置，該裝置包括交流變壓器B、二極管D、充電電阻R1、R3、調波電阻R2、R4、蓄能電容C1、C2、主蓄能電感L1、L2、快速同步間隙開關K1、K4、及快速換路間隙開關K2、K3。其中，二極管D、充電電阻R1及蓄能電容C1互相串聯后并接在交流變壓器B的輸出端；充電電阻R1及蓄能電容C1互相串聯后再與二極管D串聯。調波電阻R2、快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2互相串聯后并接在蓄能電容C1的兩端；調波電阻R4、快速同步間隙開關K4及快速換路間隙開關K3互相串聯后并接在蓄能電容C2的兩端。蓄能電感L1的一端接快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2的串聯點，另一端接負載FZ端子A；蓄能電感L2的一端接快速同步間隙開關K4及快速換路間隙開關K3的串聯點，另一端接負載FZ的端子A。
現在我們來分析整個裝置的工作原理，在圖1中的快速同步間隙開關K1、K4短接后。電容C1、C2中貯存的電荷開始對電感元件L、L’(L＝蓄能電感L1+分布參數電感L0，L’＝蓄能電感L2+分布參數電感L0’)、電阻元件R、R’(R＝調波電阻R2+分布參數電阻R0，R’＝調波電阻R4+分布參數電阻R0’)釋放，電路中的電流迅速增加，如果電路結構不發生變化，將產生一個衰減振蕩放電過程。其中放電電流 其中 第一個電流峰值曲線參見圖2，在這里電路中的能量不斷的從儲能電容C1、C2儲存的電場能量轉變為蓄能電感L1、L2中的磁場能量，又從磁場能量轉變為電場能量。由于裝置中存在電阻元件會不斷的消耗能量，因此這種振蕩為衰減振蕩。顯然這樣的振蕩波形只有開始的一個上升階段才符合我們的要求，這就是波頭部分。為了得到余下的波尾部分，我們在放電電流達到第一個峰值的時刻t1，短接快速換路間隙開關K2、K3(圖1)。在這個時刻，蓄能電感L1、L2中存儲的磁場能量達到了最大值，快速換路間隙開關K2、K3短接后，儲存在蓄能電感L1、L2內的磁能逐漸釋放到試驗樣品上，電流的下降速率明顯較慢，為圖2中的虛線部分。放電電流 通過上面的分析可以看到正確設計串聯電路中的電容、電感、電阻元件的參數，我們便可以得到需要的、符合標準要求的10/350μS雷電波形，t1以前的電流波形稱為波頭。
雙回路雷電波發生電路是將兩組結構參數完全相同的單回路雷電波發生器的輸出端并接在負載FZ兩端。雙回路雷電波發生電路結構比單回路雷電波發生電路有著明顯的技術和經濟指標。
為了保證單個發生器回路工作穩定、一致，在結構設計時，應注重整體結構布置，盡量減少由于結構設計不合理所產生的分散參數(圖1中的L0、R0、L0’、R0’)。分散參數由設備的結構件或電氣元件帶來的，分散參數會零散的摻雜在整個電路中，并對波形產生不良的影響，使設備的性能降低，甚至無法完成需要的工作。分散參數不可能完全消除，但是通過減小設備結構尺寸，精心設計各電氣元件的安裝位置，能有效的減少分散參數。大幅度的加大電氣元件電參數的設計富裕度也能減少分散參數，如大量提高連接導線的通流能力必然使得系統的線路電阻降低。
為了使兩個發生回路產生的波形參數一致，在結構設計時對主要的電路元件采用了電參數可單獨調整的結構，如調波電阻采用了多組可拆卸的模塊設計，主蓄能電容則采用了塔形分段式結構。使得雙回路系統在調試和長期的使用中能方便的將兩個回路所產生的雷電波形調整到需要的水平。
通過以上方面的措施，使兩個發生回路的動作相互協調，產生的波形穩定。
權利要求1.一種雷電波發生裝置，包括一單回路雷電波發生裝置，該裝置包括交流變壓器B、二極管D、充電電阻R1、調波電阻R2、蓄能電容C1、主蓄能電感L1、快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2；二極管D、充電電阻R1及蓄能電容C1互相串聯后并接在交流變壓器B的輸出端；調波電阻R2、快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2互相串聯后并接在蓄能電容C1的兩端；蓄能電感L1的一端接快速同步間隙開關K1及快速換路間隙開關K2的串聯點，另一端接負載FZ的端子A；其特征在于它還包括另外一個以上的單回路雷電波發生裝置，該裝置的電路結構與上述單回路雷電波發生裝置的結構一樣，它們的蓄能電感的一端接負載FZ的端子A，它們的蓄能電容通過充電電阻接變壓器B的輸出端，以便充電。
2.根據權利要求1所述的雷電波發生裝置，其特征在于它還包括一個單回路雷電波發生裝置；該裝置包括充電電阻R3、調波電阻R4、蓄能電容C2、主蓄能電感L2、快速同步間隙開關K3及快速換路間隙開關K4。
專利摘要本實用新型涉及一種雷電波發生裝置,包括一單回路雷電波發生裝置,該裝置包括交流變壓器、二極管、充電電阻、調波電阻、蓄能電容、主蓄能電感、快速同步間隙開關及快速換路間隙開關;二極管、充電電阻及蓄能電容互相串聯后并接在交流變壓器的輸出端;調波電阻、快速同步間隙開關及快速換路間隙開關互相串聯后并接在蓄能電容的兩端;蓄能電感的一端接快速同步間隙開關及快速換路間隙開關的串聯點,另一端接負載;特點是:它還包括另外一個以上的單回路雷電波發生裝置,該裝置的電路結構與上述雷電波發生裝置的結構一樣,它們的蓄能電感的一端接負載。它具有輸出電流峰值高,輸送給試品的能量高及電荷量大等優點。
文檔編號H03K3/00GK2520066SQ0124254
公開日2002年11月6日 申請日期2001年7月7日 優先權日2001年7月7日
發明者曾楚英, 張錦旸, 姚茂秋 申請人:廣東天樂通信設備有限公司, 曾楚英