[發(fā)明專利]一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310041767.4
• 申請(qǐng)日: 2013-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN103076472A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任曉明;臧緒運(yùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院;上海冠圖防雷科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R1/28
• 分類號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，特別是涉及一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)普遍采用單次模擬雷電的沖擊電流波形對(duì)防雷產(chǎn)品和雷電防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。IEC61312和IEEE等標(biāo)準(zhǔn)則建議對(duì)直擊雷采用A、B、C和D四段波形進(jìn)行測(cè)試。由于單個(gè)測(cè)試波形和多個(gè)測(cè)試波形之間雷電沖擊電流的熱效應(yīng)、力效應(yīng)和電磁效應(yīng)差別極大，兩者之間根本不能夠相提并論。因此，模擬直擊雷的發(fā)生器技術(shù)的落后，已經(jīng)影響了飛機(jī)防雷、風(fēng)力發(fā)電等相關(guān)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，導(dǎo)致系統(tǒng)不可靠性因素增加。

國(guó)內(nèi)研究沖擊設(shè)備的研究機(jī)構(gòu)與廠家主要有上海交通大學(xué)高電壓試驗(yàn)設(shè)備研究中心、西安交通大學(xué)、武漢大學(xué)、常州創(chuàng)捷公司等。這些廠家主要可以生產(chǎn)沖擊電流發(fā)生器設(shè)備和沖擊電壓發(fā)生器設(shè)備等，沖擊電流發(fā)生器包括下述波形：8/20μs、10/350μs、10/700μs、10/1000μs等；沖擊電壓發(fā)生器包括下述波形：1.2/50μs、方波發(fā)生器等。這些設(shè)備產(chǎn)生的波形主要是基于單脈沖的。國(guó)外研究沖擊設(shè)備主要有瑞士HAEFELY公司，該公司生產(chǎn)的200kA8/20μs&110kA10/350μs的沖擊電流設(shè)備在單脈沖波形領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

然而，目前擁有的單脈沖波形(例如8/20μs或10/350μs)并不能完全反映出產(chǎn)品在自然雷電閃擊情況下的防護(hù)性能。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)顯示，雷電閃擊過程是呈連續(xù)脈沖沖擊形態(tài)。在國(guó)內(nèi)，建在廣東省懷化縣的中國(guó)野外雷擊試驗(yàn)場(chǎng)記錄到的一次雷電閃擊有8個(gè)連續(xù)脈沖波，在美國(guó)、德國(guó)和瑞士也曾觀測(cè)到一次雷擊有二十多個(gè)脈沖的報(bào)告。因此，為了能夠真實(shí)的模擬自然雷電，需研制小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，其可以模擬真實(shí)的自然雷電，并應(yīng)用到力光纖復(fù)合架空地線、飛機(jī)防雷、風(fēng)力發(fā)電和石化防雷等領(lǐng)域，促進(jìn)雷電防護(hù)的技術(shù)發(fā)展。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟一，實(shí)現(xiàn)每個(gè)分量雷電波形參數(shù)；

步驟二，采用高電壓隔離技術(shù)、大電流傳輸技術(shù)及多設(shè)備同步觸發(fā)實(shí)現(xiàn)全波形。

進(jìn)一步地，該雷電波形參數(shù)的A和D分量電流用改進(jìn)的Crowbar回路實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，該雷電波形參數(shù)的B分量電流采用L-C方波發(fā)生回路實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，該雷電波形參數(shù)的C分量電流采用電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法通過采用改進(jìn)的Crowbar回路實(shí)現(xiàn)A和D分量電流、采用電容一電感集中參數(shù)模擬長(zhǎng)回路高壓電纜放電實(shí)現(xiàn)B分量電流、采用電池儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)C分量電流，并采用創(chuàng)新高電壓隔離技術(shù)、大電流傳輸技術(shù)及多設(shè)備同步觸發(fā)實(shí)現(xiàn)了全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例中模擬直擊雷的全波形雷電波形；

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中A+C波形示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

圖1為本發(fā)明一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發(fā)明一種小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟101，實(shí)現(xiàn)每個(gè)分量雷電波形參數(shù)。

對(duì)于本發(fā)明之小比例全波形直擊雷發(fā)生設(shè)備，該設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)有：A分量：脈沖寬度＞500μs，峰值2kA～20kA；B分量：脈沖寬度＞5000μs，峰值200A～2kA；C分量：脈沖寬度＞1s，峰值20A～80A；D分量：脈沖寬度＞500μs，峰值1kA～10kA。如下表1為波形分段定義：