[實用新型]一種雷電流測量線圈

有效

• 申請號: 201520372024.X
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN204789711U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 高順利;閆石;顏丹平;梅紅偉;趙欣;王慶余;錢迪;車子萍
• 申請（專利權）人: 北京市燃氣集團有限責任公司;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本實用新型涉及了一種雷電流測量裝置，具體涉及一種測量雷電流的線圈。

背景技術

雷電是一種能產生大電流、高電壓的自然現象，雷電事故會對人們的生產生活造成巨大危害。而雷電流測量對研究雷電特性及研究相應的雷電防護措施有著重要的意義。目前常用的針對雷電流測量方法主要包括磁鋼棒法、磁帶法和羅氏線圈測量法三種。磁鋼棒法利用雷電流產生的強磁場使鋼棒磁化，由于磁鋼棒有較強的磁驕頑特性，雷電流通過之后會殘留較大的剩磁，通過檢測剩磁的大小即可得知雷電流的大小，磁鋼棒一般放置于避雷針處進行測量。磁帶法主要采用高靈敏度的磁帶預錄基準信號，安裝在避雷針等載流體附近，雷電流產生的磁場及磁帶上的感應電流會改變磁帶上的磁籌，抹掉基準信號。且抹去部分的長度與幅值大小呈現比例關系，從而可以測量出雷電流幅值。羅氏線圈測量是利用電磁感應原理，使用羅氏線圈作為電流互感器，將羅氏線圈環繞在測針上，通過電纜、光纖或無線通訊等手段將信號傳輸到計算機上進行分析處理。

磁鋼棒法由于磁鋼棒的原料配方及生產工藝具有分散性，其檢測方法受環境因素的影響較大，可能會，剩磁的檢測方法對結果偏差影響較大，在磁鋼棒的運輸過程中也可能會倒是磁性減弱。所以磁鋼棒發的測試靈敏度較低，誤差較大，通常誤差可達10％-30％。

磁帶法不能實時測量雷電流數據，且在測量過程中需要預制大量磁帶，需要的磁帶數較多，處理操作不便，不能滿足雷電流測量現場快速簡單的操作需求，不利于廣泛開展雷電流參數及特性的實時測量。

羅氏線圈法量程固定，對超過量程的雷電流會產生截止效應，固定安裝于避雷針上，且由于固定物遭受雷擊的概率較小，所以測量周期較長。

實用新型內容

本申請的實用新型目的在于解決目前的雷電流測量設備存在的上述技術問題，而提供一種測量全面，準確性高，測量周期短且應用簡便的雷電流測量線圈。

為了完成本申請的實用新型目的，本申請采用以下技術方案：

本實用新型的雷電流測量線圈，包括多個并聯的量程不同的線圈，所述線圈包括直線型骨架，所述直線型骨架上均勻纏繞著漆包線構成空心單層直線式線圈，所述線圈內部設有匹配電阻，所述匹配電阻使用環氧樹脂澆注集成到所述線圈內，所述匹配電阻串入線圈電纜首端的芯線中。

本實用新型所述測量線圈的外部設置保護盒，所述保護盒垂直漆包線方向上開槽，槽內放置所述線圈屏蔽外部磁場。

本實用新型所述直線型骨架采用非鐵磁性材料制成，所述測量線圈和匹配電阻使用BNC接頭與外部的數據采集卡連接。

本實用新型所述線圈和數據采集卡之間串聯調壓模塊，所述數據采集卡通過光纖模塊使用光纖傳輸信號給計算機。

本實用新型的雷電流測量線圈與現有技術相比區別在于：1)通過多組線圈測量雷電流，可以減小測量數據的分散性，得到的雷電流幅值參數更為準確，并使用多個不同量程線圈并聯，進一步提高了測量線圈的測量精度，相較于現有的磁鋼棒法、磁帶法及羅氏線圈法測量的雷電流幅值更為可靠。

2)有完整的線圈理論分析及電氣參數分析，并通過電氣參數分析選定合適的線圈結構參數，整體測量線圈的設計過程及應用過程較為簡便。

3)測量時測量線圈不用設在雷電流載體上，由于雷電流通常有較大幅值，測量線圈在測量時距離雷電流載流體距離相對較遠，保證了測量系統的安全性。

4)考慮匹配電阻的特性，將線圈與匹配電阻進行封裝，使測量線圈在測量過程中使用更加簡便。

附圖說明

圖1是本實用新型的線圈的結構示意圖；

圖2是本實用新型的內積分式線圈等效電路圖；

圖3是本實用新型的雷電流測量線圈與一次導體的位置關系示意圖；

圖4是本實用新型的雷電流測量線圈的整體結構示意圖；

圖5是本實用新型的雷電流測量線圈的參數優化流程圖。

具體實施方式