[發明專利]一種雷電流能量檢測方法、系統以及防雷設備

有效

• 申請號: 201210244544.3
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103543313A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 欒海元
• 申請（專利權）人: 深圳遠征技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R13/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及雷電流檢測技術領域，尤其涉及一種雷電流能量檢測方法、裝置以及防雷設備。?

背景技術

雷電災害是國際公布的十種最嚴重的自然災害中的一種。每年雷電災害事故頻繁，涉及面廣，對廣大人民群眾的生命財產安全構成嚴重威脅。?

與此同時人們對于雷電的研究也在不斷地深化當中，其中對雷電流的定義和測量可以說是所有針對雷電研究的基石，由此可見它的重要性。?

但自然界的雷電錯綜復雜，幾乎每一次的雷擊都有不同的形態。即使人們通過大量的數據分析也不能找到唯一的波形函數來表征所有的雷擊。為了便于定量分析，IEC提出了一類波形用來對雷電進行描述。如圖1所示，Ip表示雷電波的峰值，T1表示視在波前時間，T2表示視在半峰值時間。通過指定T1/T2的值就基本定型了一種雷電流波形，再指定Ip的數值后就把雷電流的大小也指定了，這樣就基本可以描述一次雷電流的大致特征。?

IEC（國際電工委員會）歸納了若干種不同情況下具有代表性的雷電流標準波形函數。比較常用的雷電流標準波形函數有以下幾種波形：8/20μs波形表征感應雷擊的雷電流標準波形函數、10/350μs波形表征首次雷擊的雷電流標準波形函數、0.25/100μs波形表征首次以后的雷電流標準波形函數，其他的雷電流標準波形函數還有1.2/50μs、10/700μs、10/1000μs等等。?

針對雷擊電流的檢測方法也一直在探索當中，其形式也多種多樣，但基本上都由三個部分組成：?

一、雷電流采集部分；?

二、數據處理部分；?

三、數據輸出部分。?

比較常見的采集雷電流方法如：分流器法，鐵心互感器法，Rogowski線圈法，霍爾器件法，電光、磁光法等，并得到了一些實際應用。?

數據處理一般都使用單片機、微機等設備。?

而對于數據輸出部分，實際上無論檢測方法如何及數據處理方式如何，現有技術大都呈現出了兩種表現形式：?

1、精確地描繪出雷電流的實時波形。?

2、只檢測雷電流的峰值，而忽略或默認雷電流的波形函數。?

從現有技術數據輸出的表現形式可以看出，第一種方式最精確，能夠良好的體現雷電流的特征。但是需要精密的儀器、高昂的成本、非常好的屏蔽措施……。這些特性決定了第一種方法一般都要進行專門的建設，包括各個設備間的配合、屏蔽措施、電源凈化、接地等等。一般用在實驗室居多，很難在用戶終端進行實施。?

而第二種方式最方便，由于只需要檢測一個雷電流的峰值即可，因此它可以用非常簡單的設備進行采集和處理運算，成本極低、體積很小便于攜帶，可以方便的用于對檢測要求不高的眾多場合，包括用戶終端的雷電流檢測。?

但問題是這種方法過于簡化，有時甚至根本無法反映出雷電流的能量大小。?

舉個實際的例子來講，同樣峰值Ip=10KA的雷電流，一個是8/20μs波形的，一個是10/350μs波形的。下面計算一下他們的能量分別是多少。?

為方便計算，這里選擇脈沖函數模型來描述雷電流波，其表達式如下：?

i(t)=Ipη(1-e-tτ1)n*e-tτ2]]>

其中?