摘要：为了研究不同时序组合方式的多重连续雷电流分量作用下碳纤维增强型复合材料(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)层合板的雷击损伤特性,通过雷击损伤区域形态观察,红外温度测试,C扫描探测等手段,对比了多重连续雷电流分量作用下CFRP的雷击损伤类型及损伤程度,研究影响CFRP雷击损伤深度和面积的因素,并探索多重连续雷电流分量在CFRP层合板上的散流特性与作用机理。研究发现:CFRP层合板的雷击损伤类型包括纤维断裂、烧蚀,树脂热解,铺层分离等。在论文实验条件下,当雷电流A、B、C及D分量连续作用时,损伤面积达2790 mm2,损伤深度约为1.28 mm。在多重连续雷电流脉冲作用过程中,雷电损伤深度主要与上升梯度高的雷电流A及D分量产生的局部热效应、冲击力效应及介质击穿有关;而CFRP层合板雷击损伤面积与表面温度的增加主要受到作用时间长、转移电荷量大的雷电流C分量的影响。对多重连续雷电流损伤效应的研究能够加深对雷击作用过程的理解,为CFRP雷电直接效应测试标准的完善、CFRP结构的优化和设计提供实验依据与理论基础。

摘要：为提高过电压保护间隙SPG的保护水平以及与后级过电压保护器件之间的能量配合,设计了基于场致触发的主动型过电压保护间隙,建立了过电压保护间隙的主动触发回路的电路模型,得到了回路元件参数的数学表达式,优选了触发回路的元件参数并进行了过电压保护间隙性能的实验验证。实验结果表明主动场击穿触发回路有效提高了过电压保护间隙的保护水平:当放电间隙间距d在0.55-2.1mm的范围内,主动型过电压保护间隙的冲击击穿电压Upulse与直流击穿电压UDC的压比K减小至被动型过电压保护间隙压比的50%左右;在放电间隙间距d=0.95mm的条件下,随着冲击电压峰值Um从3.6kV升高至6.5kV,Upulse由3.36kV上升至4.55kV,明显低于被动型保护间隙6.41kV的冲击击穿电压值。研究结果为主动型过电压保护间隙性能的提升、不同特性的过电压防护间隙的精确配合、过电压防护的机理及其应用技术的研究提供了理论与实验基础。