一種雷電流能量檢測系統以及防雷設備技術方案

本實用新型專利技術涉及一種雷電流能量檢測系統以及防雷設備，包括：對引入傳播路徑中的雷電流進行采樣并且采樣電流與雷電流成固定比例的雷電流采樣裝置；對采樣電流進行整流的采樣電流整流裝置；對整流后的采樣電流的電荷進行存儲并且所存儲的總電荷量與雷電流的總電荷量成正比的采樣電流存儲裝置；檢測所述存儲的總電荷量的電壓值、計算出雷電流的總電荷量并歸一化為雷電流標準波形函數的總電荷量最后計算出所對應的雷電流標準波形函數的雷電流的峰值的采樣電流分析裝置。在本實用新型專利技術中，以雷電流能量為檢測依據，而不是以雷電流峰值為檢測依據，修正了僅以雷電流峰值為檢測依據的方法所產生的不可控性誤差。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及雷電流檢測
，尤其涉及一種雷電流能量檢測系統以及防雷設備。
技術介紹
雷電災害是國際公布的十種最嚴重的自然災害中的一種。每年雷電災害事故頻繁，涉及面廣，對廣大人民群眾的生命財產安全構成嚴重威脅。與此同時人們對于雷電的研究也在不斷地深化當中，其中對雷電流的定義和測量可以說是所有針對雷電研究的基石，由此可見它的重要性。但自然界的雷電錯綜復雜，幾乎每一次的雷擊都有不同的形態。即使人們通過大量的數據分析也不能找到唯一的波形函數來表征所有的雷擊。為了便于定量分析，IEC提·出了一類波形用來對雷電進行描述。如圖I所示，Ip表示雷電波的峰值，Tl表示視在波前時間，T2表示視在半峰值時間。通過指定T1/T2的值就基本定型了一種雷電流波形，再指定Ip的數值后就把雷電流的大小也指定了，這樣就基本可以描述一次雷電流的大致特征。IEC (國際電工委員會)歸納了若干種不同情況下具有代表性的雷電流標準波形函數。比較常用的雷電流標準波形函數有以下幾種波形8/20μ S波形表征感應雷擊的雷電流標準波形函數、10/350 μ s波形表征首次雷擊的雷電流標準波形函數、O. 25/100 μ s波形表征首次以后的雷電流標準波形函數，其他的雷電流標準波形函數還有1.2/50ys、10/700 μ s、10/1000 μ s 等等。針對雷擊電流的檢測方法也一直在探索當中，其形式也多種多樣，但基本上都由三個部分組成一、雷電流采集部分；二、數據處理部分；三、數據輸出部分。比較常見的采集雷電流方法如分流器法，鐵心互感器法，Rogowski線圈法，霍爾器件法，電光、磁光法等，并得到了一些實際應用。數據處理一般都使用單片機、微機等設備。而對于數據輸出部分，實際上無論檢測方法如何及數據處理方式如何，現有技術大都呈現出了兩種表現形式I、精確地描繪出雷電流的實時波形。2、只檢測雷電流的峰值，而忽略或默認雷電流的波形函數。從現有技術數據輸出的表現形式可以看出，第一種方式最精確，能夠良好的體現雷電流的特征。但是需要精密的儀器、高昂的成本、非常好的屏蔽措施……。這些特性決定了第一種方法一般都要進行專門的建設，包括各個設備間的配合、屏蔽措施、電源凈化、接地等等。一般用在實驗室居多，很難在用戶終端進行實施。而第二種方式最方便，由于只需要檢測一個雷電流的峰值即可，因此它可以用非常簡單的設備進行采集和處理運算，成本極低、體積很小便于攜帶，可以方便的用于對檢測要求不高的眾多場合，包括用戶終端的雷電流檢測。但問題是這種方法過于簡化，有時甚至根本無法反映出雷電流的能量大小。舉個實際的例子來講，同樣峰值Ip=IOKA的雷電流，一個是8/20 μ s波形的，一個是10/350 μ s波形的。下面計算一下他們的能量分別是多少。為方便計算，這里選擇脈沖函數模型來描述雷電流波，其表達式如下權利要求1.一種雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述系統包括 對引入傳播路徑中的雷電流進行采樣并且采樣電流與雷電流成固定比例的雷電流采樣裝置； 輸入端與所述雷電流采樣裝置的輸出端連接，對采樣電流進行整流的采樣電流整流裝置； 輸入端與所述采樣電流整流裝置的輸出端連接，對整流后的采樣電流的電荷進行存儲并且所存儲的總電荷量與雷電流的總電荷量成正比的采樣電流存儲裝置； 輸入端與所述采樣電流存儲裝置的輸出端連接，檢測所述存儲的總電荷量的電壓值、計算出雷電流的總電荷量并歸一化為雷電流標準波形函數的總電荷量最后計算出所對應的雷電流標準波形函數的雷電流的峰值的采樣電流分析裝置。2.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述系統還包括 輸入端與所述采樣電流分析裝置的輸出端連接，顯示所述雷電流標準波形函數名及其雷電流峰值的顯示輸出裝置。3.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述雷電流采樣裝置包括Rogowski線圈B101,所述Rogowski線圈BlOl的兩端為所述雷電流采樣裝置的輸出端，與采樣電流整流裝置的輸入端連接。4.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述采樣電流整流裝置包括整流橋堆U201，所述整流橋堆U201的兩個輸入端為所述采樣電流裝置的輸入端，與雷電流采樣裝置的輸出端連接，所述整流橋堆U201的兩個輸出端為所述采樣電流裝置的輸出端，與采樣電流存儲裝置連接。5.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述采樣電流存儲裝置包括電容C301，所述電容C301的第一端分別與所述采樣電流整流裝置的輸出端以及采樣電流分析裝置的輸入端連接，所述電容C301的第二端分別與所述采樣電流整流裝置的輸出端以及采樣電流分析裝置的輸入端連接。6.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，采樣電流分析裝置包括MCU芯片U401，所述MCU芯片U401的輸入端為所述采樣電流分析裝置的輸入端，與所述采樣電流存儲裝置的輸出端連接，所述MCU芯片U401的輸出端為所述采樣電流分析裝置的輸出端，與顯示輸出裝置的輸入端連接。7.如權利要求I所述的雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述顯示輸出裝置包括LCD顯示器D501，所述IXD顯示器D501的輸入端為所述顯示輸出裝置的輸入端，與所述采樣電流分析裝置的輸出端連接。8.一種包括如權利要求1-7任一項所述的雷電流能量檢測系統的防雷設備。專利摘要本技術涉及一種雷電流能量檢測系統以及防雷設備，包括對引入傳播路徑中的雷電流進行采樣并且采樣電流與雷電流成固定比例的雷電流采樣裝置；對采樣電流進行整流的采樣電流整流裝置；對整流后的采樣電流的電荷進行存儲并且所存儲的總電荷量與雷電流的總電荷量成正比的采樣電流存儲裝置；檢測所述存儲的總電荷量的電壓值、計算出雷電流的總電荷量并歸一化為雷電流標準波形函數的總電荷量最后計算出所對應的雷電流標準波形函數的雷電流的峰值的采樣電流分析裝置。在本技術中，以雷電流能量為檢測依據，而不是以雷電流峰值為檢測依據，修正了僅以雷電流峰值為檢測依據的方法所產生的不可控性誤差。文檔編號G01R29/24GK202710643SQ20122034231公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日專利技術者欒海元 申請人:深圳遠征技術有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雷電流能量檢測系統，其特征在于，所述系統包括：對引入傳播路徑中的雷電流進行采樣并且采樣電流與雷電流成固定比例的雷電流采樣裝置；輸入端與所述雷電流采樣裝置的輸出端連接，對采樣電流進行整流的采樣電流整流裝置；輸入端與所述采樣電流整流裝置的輸出端連接，對整流后的采樣電流的電荷進行存儲并且所存儲的總電荷量與雷電流的總電荷量成正比的采樣電流存儲裝置；輸入端與所述采樣電流存儲裝置的輸出端連接，檢測所述存儲的總電荷量的電壓值、計算出雷電流的總電荷量并歸一化為雷電流標準波形函數的總電荷量最后計算出所對應的雷電流標準波形函數的雷電流的峰值的采樣電流分析裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：欒海元，
申請(專利權)人：深圳遠征技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：