[發明專利]光纖復合架空地線三重連續時序雷擊效應試驗裝置和方法

有效

• 申請號: 201710488398.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107271865B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 姚學玲;孫晉茹;陳景亮;許雯珺
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 張震國

本發明公開了一種光纖復合架空地線雷擊效應的三重連續時序試驗裝置和方法。該裝置包括被試品光纖復合地纜通過作用間隙分別與并聯在測控管理系統之間的三重測試回路相連接；分別提供峰值100?200kA、持續時間不大于500μs的第一雷電流分量，平均電流2kA、持續時間不大于5ms的第二電流分量和持續時間、庫侖量為50C?200C的第三雷電流分量。與現有無法模擬實際雷擊對OPGW的沖擊力、電磁力和電阻熱效應相比，本發明可以真實模擬實際雷擊對OPGW的雷擊直接效應。

技術領域

本發明屬于雷擊直接效應試驗技術領域，涉及一種光纖復合架空地線三重連續時序雷擊效應試驗裝置和方法。

背景技術

隨著我國電網建設和電力通信的發展，光纖復合架空地線(Optical FiberComposite Overhead Ground Wire，OPGW)的應用日益廣泛，在電力通信調度方面發揮越來越重要的作用。OPGW雷擊斷股事故時有發生，OPGW的雷擊斷股可能影響到電力系統的安全運行和可靠通信，因此OPGW的雷擊斷股機理的研究和相應的防治措施非常重要。

OPGW雷擊斷股機理的研究是國內外關注的熱點和難點，而雷擊斷股測量技術和試驗設備是雷擊斷股機理研究的關鍵技術和核心裝備，OPGW雷擊直接效應試驗技術和試驗設備不能滿足OPGW雷擊機理研究和技術發展的需求。在雷擊效應試驗規范方面，歐盟和美軍標規定了航空器雷擊的試驗要求和雷電分量，但IEEE 1138僅規定了OPGW雷擊的0類、1類、2類、3類長持續時間分量試驗的電流峰值、電荷量、脈沖持續時間以及作用間隙(50mm)等參數，雷電分量的參數分別為電流峰值100A-400A、電荷量50-200C、持續時間0.5s，但缺乏對雷電流分量注入方式及波形參數的明確規定。

目前，OPGW雷擊效應的試驗僅考慮長持續時間雷電流分量，由于其工作電壓極低，不能擊穿50mm的作用間隙，只能用導電絲(或者是熔絲)將被試品捆綁起來與長持續時間的電流分量發生器連接起來，這種試驗方法根本無法模擬實際雷擊發生時實際雷擊對OPGW產生的沖擊力效應、電磁力效應以及后續中間分量及和長時間電流分量的熱效應，致使在捆綁點出現多股光纖的燒損、斷股而且試驗結果分散性大、精度差。OPGW雷擊直接效應試驗方法沒有標準可依，而試驗裝置的落后已經成為嚴重制約了OPGW的研究進程和電力系統運行安全性和穩定性提升的瓶頸。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種光纖復合架空地線三重連續時序雷擊效應試驗裝置和方法，克服目前OPGW雷擊直接效應試驗方法的不合理之處，能夠準確模擬實際雷擊對OPGW產生的沖擊效應、電磁力效應以及熱效應。

本發明是通過以下技術方案來實現：

光纖復合架空地線雷擊效應的三重連續時序試驗裝置，包括：被試品光纖復合地纜通過作用間隙分別與并聯在測控管理系統之間的三重測試回路相連接；

第一測試回路向作用間隙輸出電壓大于100kV、電流峰值100kA～200kA、持續時間不大于500μs的第一雷電流分量，其包括依次相連接的第一雷電流發生回路、第一耦合/去耦網絡DCN1和第一電流傳感器CT1；第一雷電流發生回路包括充電單元、放電單元和波形形成單元；

第二測試回路向作用間隙輸出電荷量不小于10C、平均放電電流不小于2kA、持續時間2～5ms的第二雷電流分量，其包括依次相連接的第二雷電流發生回路、第二耦合/去耦網絡DCN2和第二電流傳感器CT2；第二雷電流發生回路包括充電單元、放電單元和波形形成單元；

第三測試回路向作用間隙輸出直流電流幅值100～400A、電荷量50～200C、持續時間0.25～1s的第三雷電流分量，其包括依次相連接的第三雷電流發生回路、第三耦合/去耦網絡DCN3和第三電流傳感器CT3；第三雷電流發生回路包括充電單元、放電單元和波形形成單元；