雷电直接效应测试的雷电流C分量测试系统

摘要：

针对目前碳纤维增强型复合材料(CFRP)雷电直接效应研究中存在的雷电多分量高精度时序控制及连续共同作用的相关测试及控制技术难题,采用大功率整流滤波回路设计了雷电流C分量发生回路,并研究了平波电抗器及负载对C波输出波形的上升时间、纹波系数等参数的影响.研究发现:随着平波电抗器的升高,雷电流C分量的上升时间增加,纹波系数降低.为保证雷电流C分量发生器的安全正常运行,设计并研究了由电感和非线性压敏元件组成的雷电流C分量的耦合/去耦网络(CDN),探索了不同特性的脉冲电流波注入对C分量发生器工作特性的影响规律.实验结果表明:在选用170 mH的平波电抗器情况下,雷电流C分量发生回路的最大输出电压及电流分别为500 V及1 000A.设计的耦合/去耦网络能够有效阻止雷电流A波、B波及D波对C波发生器中的分流和影响、破坏作用.研究发现,只有在脉冲电流波具备一定能量和持续时间前提下,才能有效引发雷电流C分量的后续注入.研究结果对航空航天器先进复合材料的研究、航天器结构件的设计提供了测试和评估手段.

关键词：雷电直接效应、雷电流C分量、耦合网络、去耦网络、碳纤维增强型复合材料

所属期刊栏目：44

分类号：TP274;TM478;TP311.52

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3619-3624