CN103760433A - 一种冲击大电流模拟测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冲击大电流模拟测试方法，其特征在于：分别测量大功率微波系统中每只大功率真空电子管体的地电阻和收集极电阻，并根据大功率真空电子管的产品特性和单管测试数据，查找其管体过流安全阈值和收集极过流安全阈值，根据系统特点和以上分析结果，选择合适的电流测试传感器加装到系统中，电流测试传感器上加装测试组件与保护系统相连接，调节恒流源的输出，模拟大功率真空电子管短路发生的冲击电流特性，由此检验保护系统的性能。

Description

一种冲击大电流模拟测试方法
技术领域：
本发明涉及一种电流测试方法，尤其是一种冲击大电流模拟测试方法。
技术背景：
高功率连续波微波系统主要用于磁约束聚变装置的辅助加热。这类系统有两个典型特点：1）大功率真空电子管是其中的核心组成部分，目前基本依赖进口，价格非常昂贵，而且工作条件要求苛刻，容易发生真空管内部打火，稍有不慎，保护系统失灵，则会导致电子管报废；2）高压电源是此类微波系统的能量来源，当电子管处于内部打火故障态时，相当于将高压电源短路，此时系统回路中的大电流将发生瞬时的大幅度变化，产生很强的感应电动势，对系统中各种元器件造成很大威胁。能避免损失和排除威胁的关键是要有可靠稳定的保护系统。保护系统的可靠稳定得益于多次测试。而如果一套不成熟的保护系统要在现场测试，必须使整套系统运行起来，不仅对大功率真空电子管是巨大考验，而且系统中的其他各种元器件的安全也得不到保障。本发明人为解决上述问题，发明了一种冲击大电流模拟测试方法，用以模拟大功率真空电子管发生短路故障时的环境，方便保护系统的测试。
发明内容：
一种冲击大电流模拟测试方法，其特征在于：
（1）、分别测量大功率微波系统中每只大功率真空电子管管体的地电阻；
（2）、分别测量大功率微波系统中每只大功率真空电子管收集极的地电阻；
（3）、依据大功率真空电子管的产品特性和单管测试数据，查找管体过流安全阈值；
（4）、依据大功率真空电子管的产品特性，查找收集极过流安全阈值；
（5）、依据系统回路特征、上述得到的电阻和过流安全阈值，选用多个合适的电感、电容、电阻与电流源组成回路，模拟真实回路的阻抗特征；
（6）、根据系统组成，在不同点加装电流测试传感器；
（7）、在电流测试传感器上加装测试组件与保护系统连接；
（8）、完成上述步骤后，调节电流源的输出，即可模拟真空电子管短路时发生的冲击大电流特性，由此检验保护系统的性能。
附图说明：
附图1为4.6GHz/6MW连续波微波系统结构示意图；
其中，附图标记中：1为速调管箱（内部装有4只速调管）；2为托卡马克大厅一楼西平台；3为托卡马克大厅地下室；4为铜皮地线；5为铜皮地网；6为辅助加热大楼；7为46kV负高压电源。
附图2为4.6GHz/6MW连续波微波系统的冲击电流模拟测试原理图；
其中，附图标记说明如下：1为恒流源；2为电流方向；3为开关；4为电流检测和处理单元；4为电感；5为电容；6为电阻；7为接地点。
具体实施：
现以4.6GHz/6MW连续波微波系统的冲击电流模拟测试为例，非限定实施例叙述如下：
（1）、分别测量4.6GHz/6MW连续波微波系统中24只大功率速调管管体的地电阻；所述大功率速调管为美国CPI公司制造的250kW连续波速调管；
（2）、分别测量4.6GHz/6MW连续波微波系统中24只大功率速调管收集极的地电阻；
（3）、4.6GHz/6MW连续波微波系统包括24只美国CPI公司生产的250kW速调管，结合产品手册和单管实验，它们的管体过流安全阈值为60mA；
（4）、依据上述速调管的特性，查找收集极过流安全阈值为9A；
（5）、如图1所示，系统中的24只速调管安装在东方超环EAST装置大厅，其中16只速调管在负一楼，剩余8只在一楼，高压电源安装在辅助加热楼3层，地系统位于辅助加热楼负一楼；如图2所示，选用多个合适的电感、电容、电阻与电流源组成回路，模拟真实回路的阻抗特征；
（6）、根据系统组成，在速调管阴极安装Pearson电流传感器、在收集极出口处安装分流器；所述Pearson电流传感器和分流器包括在图2中的电流检测和处理单元中；
（7）、在电流测试传感器上加装滤波、放大隔离组件与保护系统连接；所述滤波、放大隔离组件和保护系统包括在图2中的电流检测和处理单元中；
（8）、完成上述步骤后，调节恒流源的输出，即可模拟真空电子管短路时发生的冲击大电流特性，由此检验保护系统的性能。

Claims (1)

1.一种冲击大电流模拟测试方法，其特征在于：
（1）、分别测量大功率微波系统中每只大功率真空电子管管体的地电阻；
（2）、分别测量大功率微波系统中每只大功率真空电子管收集极的地电阻；
（3）、依据大功率真空电子管产品特性和单管测试数据，查找管体过流安全阈值；
（4）、依据大功率真空电子管的产品特性和单管测试数据，查找收集极过流安全阈值；
（5）、依据系统回路特征、上述得到的电阻和过流安全阈值，选用多个合适的电感、电容、电阻与电流源组成回路，模拟真实回路的阻抗特征；
（6）、根据系统组成，在不同点加装电流测试传感器；
（7）、在电流测试传感器上加装测试组件与保护系统连接；
（8）、完成上述步骤后，调节电流源的输出，即可模拟真空电子管短路时发生的冲击大电流特性，由此检验保护系统的性能。
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