本發(fā)明屬于片式電弧加熱器起動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置。

背景技術(shù)：

片式電弧加熱器具有高焓、高熱流、長(zhǎng)時(shí)間模擬能力，是進(jìn)行高超聲速飛行器及再入返回器熱防護(hù)與熱結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考核的重要地面模擬試驗(yàn)設(shè)備之一，主要由電弧加熱器本體、噴管、控制系統(tǒng)和供水、供氣、供電等動(dòng)力保障系統(tǒng)組成。高壓氣流經(jīng)電弧加熱器加熱，通過(guò)噴管膨脹加速，形成高溫、高速射流，對(duì)安裝在噴管出口的試件進(jìn)行燒蝕考核試驗(yàn)。

片式電弧加熱器的起動(dòng)過(guò)程是其運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，分為點(diǎn)弧和拉弧兩個(gè)過(guò)程：第一步，點(diǎn)弧，就是在高壓電場(chǎng)作用下，通過(guò)初始放電激勵(lì)(國(guó)內(nèi)一般采用金屬絲短接、大電流熔融方式或真空環(huán)境下電離氬氣方式)，引發(fā)雪崩式電離效應(yīng)，擊穿片式電弧加熱器內(nèi)腔中的后電極與第一級(jí)過(guò)渡電極片之間的空氣，產(chǎn)生一級(jí)短電弧；第二步，拉弧，就是利用拉弧電路將一級(jí)短電弧逐級(jí)拉成一根貫穿片式電弧加熱器前后電極的長(zhǎng)電弧(可達(dá)數(shù)米長(zhǎng))，利用與片式電弧壓縮段各拉弧級(jí)并聯(lián)的拉弧電路中預(yù)先閉合的直流快速斷路器按照預(yù)設(shè)的程序，依次延時(shí)斷開(kāi)將一級(jí)短電弧的下游弧根通過(guò)過(guò)渡電極片依次向加熱器下游拉長(zhǎng)直至前電極，此過(guò)程中，電弧的電壓、電流、電離度、氣壓、密度等物理參數(shù)迅速變化，并趨于穩(wěn)定。當(dāng)狀態(tài)穩(wěn)定的長(zhǎng)電弧建立起來(lái)，則起動(dòng)過(guò)程完成。

拉弧電路由多級(jí)直流快速斷路器串聯(lián)一定的電阻組成，該電阻與電弧在主電路中成并聯(lián)狀態(tài)，因此當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí)電阻兩端的電壓就同時(shí)施加在電弧加熱器對(duì)應(yīng)的壓縮段上，該電壓有助于將對(duì)應(yīng)壓縮段內(nèi)的空氣擊穿，將電弧拉向下一級(jí)；當(dāng)該級(jí)直流快速斷路器斷開(kāi)后，該電阻將被旁路，不再有電流流過(guò)。

該起動(dòng)電阻的具體形式可以有多種，主要為廂式鐵片電阻和水冷式鋼管電阻。但這些電阻存在一些問(wèn)題：1)造價(jià)比較昂貴；2)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，燒損后維修、更換不方便；3)水冷式鋼管電阻結(jié)構(gòu)不夠緊湊、占用空間大，還存在冷卻水泄漏造成電阻之間高電壓擊穿的危險(xiǎn)；4)技術(shù)要求較高，加工制造難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可用于片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置，其不僅可以安全、可靠地應(yīng)用于片式電弧加熱器的起動(dòng)拉弧，而且該電阻可以自行制作、安裝，方法簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉，維修更換方便，連接組合靈活多樣，可克服現(xiàn)有廂式鐵片電阻和水冷式鋼管電阻存在的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置，該裝置包括鋼絲、金屬夾板、絕緣夾板以及支撐框架，其中，所需電阻值的總體鋼絲，根據(jù)鋼絲電阻裝置安裝空間大小及形狀，截成若干段大小合適的鋼絲，每根鋼絲整齊且間隔一定距離地水平平行排列，并利用金屬夾板將相鄰兩根鋼絲的端部固定連接，形成首尾連接的整體電阻結(jié)構(gòu)，同時(shí)，利用絕緣夾板將水平平行排列的若干段鋼絲夾緊固定，形成一層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)；若干層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)安裝在支撐框架中使每層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)在沿豎直方向間隔一段距離；每層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)可用電纜連接，并根據(jù)需要預(yù)留電纜接頭，形成整體的鋼絲電阻裝置。

所述的絕緣夾板將水平平行排列的若干根鋼絲的中部和兩端夾持固定，形成一層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)。

所述的絕緣夾板采用3240環(huán)氧酚醛層壓玻璃布板制成。

所述的金屬夾板可采用不銹鋼、碳鋼、鋁、銅及其合金材料制成。

所述的支撐框架采用絕緣材料或金屬材料制成，其與各鋼絲和大地之間的絕緣阻值達(dá)到500MΩ以上。

本發(fā)明的顯著效果在于：本發(fā)明所述的一種可用于片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置，可以安全、可靠地應(yīng)用于片式電弧加熱器的起動(dòng)拉弧，且該結(jié)構(gòu)制作、安裝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，維修更換方便，連接組合靈活多樣，克服了現(xiàn)有廂式鐵片電阻和水冷式鋼管電阻的不足。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、金屬夾板；2、鋼絲；3、絕緣夾板；4、支撐框架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種片式電弧加熱器起動(dòng)電路的鋼絲電阻裝置，包括若干根鋼絲2、金屬夾板1、絕緣夾板3以及支撐框架4，其中，在選定鋼絲的材質(zhì)和直徑后，根據(jù)片式電弧加熱器啟動(dòng)電路所需要的電阻值，計(jì)算所需要的總體鋼絲長(zhǎng)度；根據(jù)支撐框架4、安裝空間實(shí)際大小及形狀，將總體鋼絲截成若干段長(zhǎng)度合適的鋼絲2，每根鋼絲2整齊且有一定間距距離的水平平行排列，利用金屬夾板1將水平平行放置的相鄰兩根鋼絲2的端部固定連接，使若干根鋼絲首尾相互連通，形成整體電阻結(jié)構(gòu)，同時(shí)，利用絕緣夾板3將水平平行排列的若干根鋼絲2的中部和兩端夾持固定，形成一層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)；若干層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)支撐安裝在絕緣的支撐框架4上，使每層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)在沿豎直方向間隔一段距離；每層鋼絲電阻結(jié)構(gòu)可用電纜連接，并根據(jù)需要預(yù)留電纜接頭，形成整體的鋼絲電阻裝置，其中，支撐框架4上的每一層以及每一層中的每一根鋼絲均可抽出更換、維修檢修；鋼絲2材質(zhì)可以選用0Gr18Ni9；絕緣夾板3可采用3240環(huán)氧酚醛層壓玻璃布板制成；金屬夾板1可采用不銹鋼、碳鋼、鋁、銅及其合金以及常用金屬材料制成；支撐框架4可采用絕緣材料或金屬材料制成，要求與各鋼絲2和大地之間的絕緣阻值達(dá)到500MΩ以上。