摘要：通信电源系统面临着严酷的暂态过电压应力,传统过电压保护器难以兼顾雷电过电压保护水平与长期运行可靠性,其防护失效的问题严重影响通信基站运行的安全可靠性。文中提出了一种由限压型压敏电阻与短路型可控开关组成的智能可控浪涌保护模块的设计理念,通过对直流参考电压、可控比等参数的理论分析与自动能量耦合触发电路的实验研究,研制出了智能过电压防护模块样机,并进行了性能验证实验。浪涌保护模块直流参考电压为2.16 kV,在380 V额定工频电压下运行,其工作的荷电率很低,泄漏电流很小,在标幺值为2(基准值380V)的工频过电压下依然能保持长期的可靠稳定运行。在10 kA范围内(标准8/20雷电流),浪涌保护模块的冲击残压最大值为1.5 kV,冲击残压与直流参考电压之间的压比约为0.7,远小于常规限压型过电压保护器约1.5的压比。智能浪涌保护模块的过电压保护水平得到了显著的提升,为通信基站的稳定、安全运行提供了有力的保障。

摘要：针对目前缺乏标准纳秒高压脉冲电源的现状,开展高稳定性纳秒高压脉冲电源回路分析、结构设计及性能测试研究。通过建立纳秒脉冲发生器等效电路模型,仿真计算获得5级初级脉冲发生电路参数,以及一级压缩陡化间隙对纳秒脉冲特性的影响规律。通过纳秒高压脉冲电源结构设计及低抖动电晕稳定开关特性研究,建立高稳定输出的纳秒脉冲电源系统。研制纳秒电阻分压器,建立基于ns及μs量级传递校准测试相结合的刻度因数标定方法,准确获得纳秒电阻分压器的刻度因数。脉冲电源输出特性测试结果表明:纳秒脉冲电源系统可以输出上升时间2.3 ns±0.5 ns、幅值范围10~60 kV的指数纳秒脉冲;输出脉冲电压在全幅值范围内的相对标准偏差不大于±1.5%。

摘要：为了兼顾10/350μs直击雷电流波形快速上升的波前部分的高频分量与缓慢变化的波尾低频分量的需求,在对10/350μs波形进行频谱分析的基础上,设计了带磁芯式的宽频自积分Rogowski线圈,满足10/350μs直击雷电流波几十Hz到几百kHz频谱的要求。采用10/350μs直击雷电流的Crowbar回路,对设计的自积分Ro-gowski线圈进行了实验并与标准同轴管式分流器进行了测量结果的比对,实验结果表明:研制的Rogowski线圈对幅值<80kA的10/350μs雷电流波,其峰值、波前时间、半峰值时间等具有较高的测量精度,与标准同轴管式分流器测量结果相比,峰值测量的偏差≤2%,波前时间的测量偏差≤1.5%,半峰值时间的测量偏差≤2%,基本满足10/350μs波形测量精度的要求,可应用于大电流等级的10/350μs直击雷电流的测量以及其它类似场合。

摘要：从线性RLC冲击电流回路出发,研究了冲击电流波形参数和回路阻尼系数间的关系,计算证明:10/350μs、100kA冲击电流发生回路所需的能量为MJ级。利用回路中储能元件间能量转换提出的高效10/350μs冲击电流发生回路可用于I(B)级防雷间隙的冲击电流试验。

摘要：电磁瞬态脉冲的测量仍有许多技术难点。为了解决瞬态电场测量动态范围较窄的问题,研制了一种能自适应调整测量范围的光纤电场传感器。首先在CST软件平台上对单极子PCB天线进行建模,对其电磁特性和尺寸效应进行了仿真研究。然后重点设计了发射机的自动增益控制电路,且自动增益控制电路的阈值范围可调。用二次插值法对发射机的非线性进行数字化补偿,并优化设计了接收机的跨阻放大器,使其本底噪声在微伏级别。用标准场法对该传感器进行了标定和测试,并对不确定度进行定量计算。测试结果表明,传感器的输入动态范围达到54 dB,平均响应时间低于3 ns,线性相关度为0.98,灵敏度为0.025 V/(kV·m^(-1)),扩展不确定度为2.67。该传感器可以满足雷电脉冲的电磁环境测量和电力系统局放定位的需要。

摘要：用电路基本理论研究了防雷器浪涌发生器带电试验中的去耦网络DCN。选用较大电感和电容组成的DCN可显著降低浪涌信号对供电电源的影响。不同参数DCN电路的仿真证明了DCN设计理论的正确性。

摘要：采用不同介电常数的绝缘材料,设计了基于表面闪络放电的触发型伪火花开关,通过实验发现,两种相对介电常数较高的材料（介电常数分别为1162和3 460）制作的沿面闪络触发器,具有结构简单、体积小、触发特性稳定等特点,用它们制作的触发型伪火花开关,放电电压在2-30 kV范围内,触发型伪火花开关的放电时延和时延抖动分别为81-39 ns、25-8 ns和77-35 ns、21-6 ns.对于耐受电压30 kV的伪火花开关,其最低可靠工作电压可分别低至134 V和128 V,相应的动态工作电压范围分别为0.48%-99%和0.46%-99%.

摘要：对非线性电阻片能量耐受试验用的冲击方波电流源进行了参数设计和仿真计算,得出了回路及负载参数和回路输出波形参数之间的关系。计算和试验结果表明:将人工传输线的各链电感依次由大到小按一定比例进行选择,既可以抑制波头的过冲,又可以减少方波持续期间的平顶降落,得到符合标准规定的冲击方波电流波。

摘要：为提高低压配电系统一级过电压防护间隙安全可靠性,设计了基于空心阴极效应的浪涌保护间隙（HC-SPG）;测量了在氮气条件下HCSPG的放电电压与工作气压的关系曲线;确定了电压保护水平≤4 kV的HCSPG的工作气压范围。研究表明：在氮气环境中对于间隙距离D和孔径φ均为3 mm时,HCSPG可工作在50-5×10^4Pa的气压范围。随着D的增大,HCSPG的电压保护水平略有下降;在D、φ均为3 mm和气压p=600 Pa的氮气环境中,HCSPG的直流电压（上升梯度〈1 kV/s）保护水平784 V,脉冲电压保护水平2.4 kV,对直流电压和1.2/50μs脉冲电压的响应时间ts分别为25.33和25.4 ns;通流容量经过10/350μs试验,单次电荷转移量Q达到48.26 C,比能量W/R达到2.14 MJ/Ω。研究结果证明了HCSPG应用于低压配电系统一级雷电防护的可行性。

摘要：在线性RLC冲击电流发生回路研究的基础上,提出了非线性被试品冲击电流发生回路的设计原则:当线性调波电阻取值为非线性被试品动态电阻范围的(0．25-0．5)倍时,冲击电流发生电路输出的冲击电流参数满足IEC和国标的要求。实践证明:按照上述原则设计的回路可用于对避雷器阀片、压敏电阻及浪涌保护器SPD进行冲击电流检测。