[實用新型]一種雷電流能量檢測系統(tǒng)以及防雷設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220342316.5
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202710643U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 欒海元
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳遠征技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R29/24
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及雷電流檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雷電流能量檢測系統(tǒng)以及防雷設(shè)備。

背景技術(shù)

雷電災(zāi)害是國際公布的十種最嚴重的自然災(zāi)害中的一種。每年雷電災(zāi)害事故頻繁，涉及面廣，對廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)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(dāng)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(fù)雜，幾乎每一次的雷擊都有不同的形態(tài)。即使人們通過大量的數(shù)據(jù)分析也不能找到唯一的波形函數(shù)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)。比較常用的雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)有以下幾種波形：8/20μs波形表征感應(yīng)雷擊的雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)、10/350μs波形表征首次雷擊的雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)、0.25/100μs波形表征首次以后的雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)，其他的雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形函數(shù)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(dāng)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(shù)據(jù)處理部分；

三、數(shù)據(jù)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(yīng)用。

數(shù)據(jù)處理一般都使用單片機、微機等設(shè)備。

而對于數(shù)據(jù)輸出部分，實際上無論檢測方法如何及數(shù)據(jù)處理方式如何，現(xiàn)有技術(shù)大都呈現(xiàn)出了兩種表現(xiàn)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(shù)。

從現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)輸出的表現(xiàn)形式可以看出，第一種方式最精確，能夠良好的體現(xiàn)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(shè)，包括各個設(shè)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(shè)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(shù)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