[發明專利]先導放電過程的電流測量裝置

有效

• 申請號: 202010892758.6
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112083214B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 范偉男;劉剛;屈路;胡上茂;廖民傳;張宇航;王紅斌;欒樂;汪顯康;賈磊;蔡漢生;馮瑞發;張義;胡泰山;劉浩;梅琪;施健;鄧杰;鄒宇;祁汭晗
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種先導放電過程的電流測量裝置，包括：第一采樣電阻、第二采樣電阻、氣體放電保護管、第一差分探頭對、第二差分探頭對和錄波儀；氣體放電保護管并聯在第二采樣電阻的兩端；第一差分探頭對的第一輸入端與第一采樣電阻的第一端連接，第一差分探頭對的第二輸入端與第一采樣電阻的第二端連接，第一差分探頭對的輸出端與錄波儀連接；第二差分探頭對的第一輸入端與第二采樣電阻的第一端連接，第二差分探頭對的第二輸入端與第二采樣電阻的第二端連接，第二差分探頭對的輸出端與錄波儀連接。本發明公開的一種先導放電過程的電流測量裝置，能夠解決現有技術無法在先導放電過程中進行高動態范圍、高帶寬以及強抗干擾能力的電流測量的問題。

技術領域

本發明涉及電流測量技術領域，尤其涉及一種先導放電過程的電流測量裝置。

背景技術

先導放電是長空氣間隙絕緣破壞的主要方式，對先導放電的發展特性的研究，對于優化電力系統絕緣設計有重要指導意義。先導的發展過程分為初始電暈、二次電暈、重發光(restrike)、先導連續發展以及間隙擊穿等階段，不同階段對應的電流脈沖在幅值和上升時間上都明顯不同。在先導發展的全過程中，電流脈沖的幅值變化范圍在數十毫安至數十安，上升時間變化范圍在數納秒至數十微秒。因此，需要一種能夠精確測量先導放電過程的電流脈沖的方法。

現有技術中，測量電流的主要方法是通過同軸電阻器(shunt)或羅氏線圈(RogowskiCoil)將電流信號轉換為電壓信號，再直接經過同軸電纜或經過光纖射頻系統(RoF：RFoverFiber)進行光電隔離后傳送至數字化儀(Digitizer)進行采樣和存儲。

本發明在實施本發明的過程中發現，現有技術存在如下技術問題：

同軸電阻器(shunt)的同軸電阻器阻值通常為0.001歐姆到0.1歐姆，難以捕捉微弱的電流信號，并且受制于同軸電纜50歐姆特征阻抗，同軸電阻器的阻值無法提高，否則會由于分流影響測量精度；羅氏線圈(RogowskiCoil)通過電磁感應原理耦合電流激發的空間電磁場，將電流的變化轉化為電壓信號輸出，然后通過專用的積分器對電壓信號進行積分后得到電流，然而羅氏線圈的構造決定了其測量范圍和帶寬存在相互制約的關系，測量范圍越大帶寬越低，小信號的靈敏度也越低；此外，羅氏線圈還很容易受到電磁輻射的干擾，不利于高頻小信號的測量。

發明內容

本發明實施例提供一種先導放電過程的電流測量裝置，能夠解決現有技術無法在先導放電過程中進行高動態范圍、高帶寬以及強抗干擾能力的電流測量的問題。

本發明實施例一提供一種先導放電過程的電流測量裝置，包括：第一采樣電阻、第二采樣電阻、氣體放電保護管、第一差分探頭對、第二差分探頭對和錄波儀；

所述第一采樣電阻的第一端與電流輸入端連接，所述第一采樣電阻的第二端與所述第二采樣電阻的第一端連接，所述第二采樣電阻的第二端與電流輸出端連接；

所述氣體放電保護管并聯在所述第二采樣電阻的兩端；

所述第一差分探頭對的第一輸入端與所述第一采樣電阻的第一端連接，所述第一差分探頭對的第二輸入端與所述第一采樣電阻的第二端連接，所述第一差分探頭對的輸出端通過模擬前端與所述錄波儀連接；

所述第二差分探頭對的第一輸入端與所述第二采樣電阻的第一端連接，所述第二差分探頭對的第二輸入端與所述第二采樣電阻的第二端連接，所述二差分探頭對的輸出端通過模擬前端與所述錄波儀連接。

作為上述方案的改進，所述第一采樣電阻的阻值不小于0.1歐姆且不大于1歐姆。

作為上述方案的改進，所述第二采樣電阻的阻值不小于100歐姆且不大于1000歐姆。

作為上述方案的改進，其特征在于，所述第一采樣電阻和第二采樣電阻均為高壓無感電阻。