[發明專利]自供能雷電流檢測系統

無效

• 申請號: 201010156170.0
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101825654A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 杜林;楊慶;司馬文霞;袁濤;陳偉根;王有元;李成祥;李欣
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/175;G01R19/14;G01R31/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明屬于雷電流監測技術領域，特別涉及一種自供能雷電流檢測系統， 具體可適用于電力系統架空輸電線路、變電站和建筑物的避雷針、避雷器的雷 電流幅值、極性、發生時間的實時監測。

背景技術

隨著國民經濟的發展，電力系統電壓等級及規模隨之迅速發展和擴大，電 力系統架空輸電線路分布廣闊，很容易遭受雷電的侵襲，對于變電站和建筑物 也常常遭受雷電的侵襲，由于雷電的發生的隨機性和短暫性，因此準確定位雷 電流發生的時間及特性顯得尤為重要。雷電流的參數特性對探討防雷對策，提 高防雷設施性能，評價防雷設施對各種設備及變電站和建筑物的保護范圍以及 分析雷害事故，區分事故責任，都具有十分重要的意義。同時，雷電流參數的 測量也是進行雷電特性研究的基礎工作，得到雷電流的基本參數以后，可以有 的放矢，有針對性的解決防雷問題。

雷電流參數的測量有遙測和直接測量兩種方式。遙測是利用雷電探測天線 探測從遠處傳播過來的雷電電磁波并以此反推雷電流幅值和波形的雷電流參數 測量方式。由于雷電探測天線遠離雷電發生點，雷電電磁波傳播過程中，容易 受地形、建筑物等影響，存在不同程度的衰減和色散，因此，通過遙測測量得 到的雷電流參數準確度不高。雷電流參數直接測量是在雷擊發生點對雷電流進 行直接測量的方式。由于雷擊某一物體發生的概率和時間是不確定的，因此雷 電流直接測量隨即性非常大，這就需要一種不但測量準確度高而且成本也較低 的裝置。過去，一般采用在輸電線路桿塔上安裝磁鋼棒的方法，利用雷電流產 生的磁場使磁鋼棒磁化，由于磁鋼棒具有較強的磁矯特性，所以雷電流通過磁 鋼棒后仍能保留較大的剩磁，通過檢測其剩磁的大小即可確定被測雷電流幅值 的大小。這種方法的優點是成本低便于大量安裝，但缺點是磁鋼棒的配方和生 產工藝的分散性，以及測量結果本身誤差大，不能記錄雷電發生的時間、而且 只能單次記錄，獲取數據不方便，工作量大。

實用新型200720173616.4“一種雷電流檢測裝置”，解決了避雷器是否被 雷擊的檢測問題，雖然裝置結構簡單、成本低，但只能說明避雷裝置是否遭受 雷擊，不能準確定位雷擊發生時間、極性和幅值大小，而且放置位置會干擾設 備本身磁場，影響測量準確性。

中國發明專利200710169010.8“一種雷電流測量方法及裝置”雖然采用雙 向無線通訊方式，多通道的前端測量記錄儀可以用來測量和記錄雷擊發生時的 雷電流幅值、陡度、極性以及雷擊時間，但是其供能部分需要附加電池或太陽 能電源，遇到陰雨天氣或者電池電力不足情況，其測量方法會受到很大的限制， 不能進行長期性實時檢測。同樣，中國新型實用200820191482.3“架空輸電線 路和避雷針雷電流全參數在線監測裝置”，其供能部分也利用太陽能電池板、蓄 電池和變壓器，需要定期對備用電池進行檢查，增加工作量，同樣遇到陰雨天 氣或者電池電力不足時，其方法也會受到很大限制。

因此，有必要提出一種雷電流檢測系統，能持續實現對架空輸電線路和 避雷針是否遭受雷擊進行監測，并可以準確記錄雷擊發生的時刻、幅值和極 性，同時不需要外接電源。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種自供能雷電流檢測系統，能持續實 現對輸電線路或建筑物的避雷針是否遭受雷擊進行監測，并可以準確記錄雷擊 發生的時刻和幅值、極性，無需專門的觸發電路，具有精度高，結構簡單，體 積小，成本低，安全性高等特點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：該自供能雷電流檢測系統包括 信號取樣保持單元、取能裝置、單片機控制單元、硬件時鐘單元和數據存儲單 元；

所述信號取樣保持裝置包括依次聯接的電流傳感單元、限壓保護單元I、正 /負峰值保持單元，所述電流傳感單元采用羅戈夫斯基線圈，所述正/負峰值保持 單元的輸出端與單片機控制單元的輸入端相聯接；

所述取能裝置包括依次聯接的取能線圈、前端保護裝置、整流濾波單元、 限壓保護單元II、穩壓單元和DC/DC單元，所述DC/DC單元的輸出端與單片 機控制單元的電源輸入端相聯接；

所述硬件時鐘單元和數據存儲單元分別與單片機控制單元的對應端口相聯 接；

使用時，所述電流傳感器和取能線圈耦合設置在避雷裝置上。