[實用新型]一種雷電電流峰值傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320862266.8
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203732613U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余騫;蔣兆平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西地凱科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 45106
• 代理人: 黎明天

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種雷電電流峰值傳感器，特別是針對自帶AD采樣轉(zhuǎn)換的單片機(jī)對超高沖擊電流峰值的檢測，提供了一種簡易、價格低廉的傳感裝置。

背景技術(shù)

近年來，由于雷擊災(zāi)害頻發(fā)，造成電力、林業(yè)、水利、交通、石化、風(fēng)電等行業(yè)部門的巨大損失。尤其國內(nèi)一些偏遠(yuǎn)地方的電力、通訊干線等遭受雷擊，使得線路嚴(yán)重受損，從而導(dǎo)致一些地區(qū)出現(xiàn)大面積的電力和通訊系統(tǒng)癱瘓，造成了地方經(jīng)濟(jì)損失巨大。不僅如此，由于夾在發(fā)生損壞的地點基本都在野外且事故地點不明確，給維修帶來了極大的困難。由于目前我國電力、林業(yè)、水利、交通、石化、風(fēng)電等行業(yè)在雷電災(zāi)害監(jiān)測方面還很落后，基本沒有使用雷電災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備，所以在沒有各個區(qū)實際環(huán)境的雷擊強(qiáng)度數(shù)據(jù)的情況下采用統(tǒng)一的防雷方案進(jìn)行防護(hù)，但這樣就會造成防護(hù)不到位或過度防護(hù)的情況。而目前國際國內(nèi)對雷電的檢測，通常采用在數(shù)十平方公里范圍內(nèi)建立三個以上基站，配備聲光電磁檢測儀器，對雷聲、閃電光波、雷擊電磁場進(jìn)行檢測，然后根據(jù)接收到的聲光電磁參數(shù)的方位和時延，計算出雷擊大體地理位置（誤差約數(shù)公里），不能直接測量雷擊電流，也不能實時準(zhǔn)確定位雷擊地點，而且造價昂貴。因此人們迫切需要一種簡易且造價低廉的雷電數(shù)據(jù)采集設(shè)置來獲取各地區(qū)各季節(jié)雷擊發(fā)生的數(shù)據(jù)資料，特別需要直接測量雷擊電流峰值和實時準(zhǔn)確定位雷擊地點，以便迅速抗擊雷擊災(zāi)害，排除雷害故障，取得開展雷擊防護(hù)設(shè)計規(guī)范的科學(xué)依據(jù)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種雷電電流峰值傳感器，采用羅柯夫斯基線圈的工作原理，將通常用于測量8/20μS（或10/20μS）交流電流的線圈，改造成能使用在自帶AD采樣轉(zhuǎn)換（采樣速率范圍：200kHz~1MHz)的單片機(jī)對超高沖擊電流峰值檢測的傳感器，主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，價格低廉，其重復(fù)性，線性度，穩(wěn)定度均能滿足實際使用要求。

本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種雷電電流峰值傳感器，電氣部分主要包括線圈、積分電阻、積分電容、信號輸出電纜和屏蔽層，結(jié)構(gòu)部分包括線圈骨架、絕緣護(hù)套、接頭螺拴和接頭螺母，其特征是：在柔性中空絕緣骨架上等間距繞制線圈，至骨架的末端，線圈的末端穿入骨架的中空孔，并從其始端引出；線圈的首端焊接上積分電阻一端，積分電阻的另一端分別焊接積分電容和信號輸出電纜，積分電容的另一端焊接線圈的尾端；將骨架和線圈整體放入具有屏蔽層的柔性絕緣護(hù)套內(nèi)；柔性絕緣護(hù)套的首尾兩端帶有接頭螺拴和接頭螺母。

使用時，將本傳感器體環(huán)繞在雷擊泄放電流的導(dǎo)流體上，將接頭螺拴擰入接頭螺母，然后將后續(xù)測量電路的輸入端連接到本傳感器的信號輸出電纜。

線圈的線徑的范圍為：0.31mm到1.5mm。

線圈的匝徑的范圍為3mm到30mm。

線圈的匝數(shù)的范圍為10到300。

積分電阻的阻值的范圍為1kΩ到100kΩ。

線圈環(huán)繞直徑的范圍為300mm至1200mm。

積分電阻的阻值的范圍為10pF到100nF。

在實際使用中，該傳感器環(huán)繞在雷電泄放回路的導(dǎo)流體上，當(dāng)檢測到雷擊泄放電流時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的感生電勢，通過線圈的輸出端的積分電阻和積分電容進(jìn)行感生電勢波行進(jìn)行積分轉(zhuǎn)換，將8/20μS（或10/20μS）的雷電電流波形轉(zhuǎn)換成波頭時間大于40μS的電流波形，其峰值與雷擊泄放電流成正比。

本實用新型的特點是：

由于本傳感器非常適用于自帶AD采樣轉(zhuǎn)換（采樣速率范圍：200kHz~1MHz)的單片機(jī)對超高沖擊電流峰值的檢測，其結(jié)構(gòu)簡單，并且是無源器件，成本低廉，具有很高的可靠性，且信號輸出穩(wěn)定，重復(fù)性及線性度完全能滿足實際使用要求。特別適宜野外惡劣環(huán)境的廣泛應(yīng)用。便于取得電力、林業(yè)、民航、水利、交通、石化、風(fēng)電等行業(yè)急需的大量的雷電數(shù)據(jù)氣象資料。

附圖說明

圖1是本實用新型的電氣原理圖。

圖2是本實用新型的整體裝配圖。

具體實施方式

該傳感器由骨架1，線圈2，積分電阻3，積分電容4、屏蔽層5，絕緣護(hù)套6，接頭螺拴7，接頭螺母8，信號輸出電纜9組成。