一种在高能电子辐照下高压电缆静电放电试验的系统和方法技术方案

技术编号:8531418 阅读:236 留言:0更新日期:2013-04-04 13:29
本发明专利技术涉及一种在高能电子辐照下高压电缆静电放电试验的系统和方法,属于测量领域。所述系统包括:束流积分仪、法拉第筒、电子加速器、真空室、真空抽气系统、试验台、样品夹具、高压电缆工作模拟系统。所述方法包括开启真空抽气系统对真空室抽真空、开启高压电源给高压电缆样品加工作电压、开启电子加速器诱发高压电缆绝缘层发生静电放电现象,并通过束流积分仪和法拉第筒监测高能电子的能量和束流密度,以及通过示波器监测高压电缆的绝缘层对电缆芯的放电脉冲波形,以及绝缘层对屏蔽层的放电脉冲波形。所述系统和方法能较好模拟GEO轨道高能电子辐照环境和真空环境,有利于诱发高压电缆静电放电现象并开展相关效应研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别适用于卫星高压电缆地面充放电模拟试验的研究,属于测量领域。
技术介绍
高压电缆是卫星高压供配电系统的主要组成,卫星高压电缆在带电环境辐照下产生静电放电,从而诱发系统内部组件的静电击穿,造成部件内部短路,引起卫星能源损失甚至整星失效。鉴于高压电缆静电放电问题对卫星产生的异常事件和故障重要性,引起了国际相关人员的广泛关注,近年来国外在此方面已开展大量的试验工作。目前,伴随着我国卫星技术的不断进步,为了满足通信卫星长寿命高性能的需求,我国卫星平台都将大量采用高比冲、长寿命、高效率的离子电推进系统,需要使用高压电缆给离子电推进系统提供1000V的工作电压。当卫星运行在GEO轨道时,其空间带电环境中的高能电子辐照会引起卫星高压电缆的充放电效应,高压电缆的绝缘层被充至较高的电位时发生静电放电,会严重影响离子电推进系统的工作稳定性,从而影响卫星的功能。高压电缆的充放电效应防护问题已成为严重制约我国卫星新技术发展的瓶颈。然而我国在高压电缆充放效应方面研究基础薄弱,缺乏有效的高压电缆充放电效应的防护方法和设计手段,因此必须开展高能电子辐照下的高压电缆静电放电试验工作。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种高能电子辐照下高压电缆静电放电试验系统,其特征在于:所述系统包括:束流积分仪(1)、法拉第筒(2)、电子加速器(3)、真空室(4)、真空抽气系统(5)、试验台(6)、样品夹具(7)、高压电缆工作模拟系统(8);其中,在真空室(4)内部,电子加速器(3)固定安装在真空室(4)顶部;试验台(6)安装在真空室(4)底面上,在试验台(6)上设有样品夹具(7),高压电缆样品(9)水平固定在样品夹具(7)上;法拉第筒(2)悬空固定在试验台(6)上方,法拉第筒(2)和试验台(6)位于电子加速器(3)的辐射范围内;在真空室(4)外,高压电缆工作模拟系统(8)通过导线与高压电缆样品(9)连接;束流积分仪(1...

【技术特征摘要】
1.一种高能电子辐照下高压电缆静电放电试验系统,其特征在于所述系统包括束流积分仪(I)、法拉第筒(2)、电子加速器(3)、真空室(4)、真空抽气系统(5)、试验台(6)、样品夹具(7)、高压电缆工作模拟系统(8); 其中,在真空室(4)内部,电子加速器(3)固定安装在真空室(4)顶部;试验台(6)安装在真空室(4)底面上,在试验台(6)上设有样品夹具(7),高压电缆样品(9)水平固定在样品夹具(7)上;法拉第筒(2)悬空固定在试验台(6)上方,法拉第筒(2)和试验台(6)位于电子加速器(3)的辐射范围内; 在真空室(4)外,高压电缆工作模拟系统(8)通过导线与高压电缆样品(9)连接;束流积分仪(I)与法拉第筒(2)连接;真空抽气系统(5)与真空室(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种高能电子辐照下高压电缆静电放电试验系统,其特征在于所述高压电缆样品(9)为高压电缆组,通过两根或两根以上型号和长度相同的高压电缆相互并联得到;在高压电缆组的一端将高压电缆的电缆芯彼此连接,该端为A端;在高压电缆组的另一端将高压电缆的屏蔽层彼此连接,该端为B端; 所述高压电缆工作模拟系统(8)包括第一脉冲电流探针(18)、第二脉冲电流探针(14)、示波器(15)、高压电源(16)、二极管(17); 所述高压电缆工作模拟系统(8)的连接方式如下 高压电源(16)的正极与二极管(17)的阳极连接,二极管(17)的阴极与高压电缆组的A端连接,高压电缆组的B端与高压电源(16)的负极连接后接地;第一脉冲电流探针(18)套在高压电缆组的的A端与二极管(17)阴极的连接位置,第二脉冲电流探针(14)套在高压电缆组的B端与高压电源(16)的接地端之间的位置;第一脉冲电流探针(18)和第二脉冲电流探针(14)均与示波器(15)连接。3.根据权利要求1或2所述的一种高能电子辐照下高压电缆静电放电试验系统,其特征在于所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊陈益峰李得天杨生胜秦晓刚柳青史亮汤道坦
申请(专利权)人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所
类型:发明
国别省市:

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