雷电流自动监测系统
防雷检测知识点总结
防雷检测知识点总结雷电是一种非常危险且具有破坏力的自然现象，能够给人类的生命和财产带来巨大损失。
因此，防雷工作对于人类的安全和财产的保护至关重要。
防雷检测是防雷工作中的重要环节，通过对建筑物或设备的导电性能和绝缘性能进行检测，可以有效地预防雷电对其造成的破坏。
在本文中，我们将对防雷检测的相关知识点进行总结，以便大家更好地了解和掌握防雷工作。
一、防雷检测的基本概念1.1 防雷检测的定义防雷检测是指对建筑物、设备或其他物体的导电性能、绝缘性能、接地装置等进行检测，以确保其能够有效地抵御雷电的破坏。
防雷检测是防雷工作的重要组成部分，其主要目的是保护人类生命和财产免受雷电的危害。
1.2 防雷检测的意义防雷检测对于建筑物、设备和其他物体的安全性至关重要。
通过防雷检测，可以及时发现导电性能和绝缘性能存在的问题，及时进行修复和改进，从而有效地预防雷电造成的损失。
因此，防雷检测的意义在于提高建筑物和设备的抗雷能力，保障人类的生命财产安全。
1.3 防雷检测的范围防雷检测的范围包括建筑物、设备、通信系统、电力设施、输配电线路等各个方面。
主要内容包括导电性能检测、绝缘性能检测、接地装置检测、避雷针检测、雷电预测等。
二、防雷检测的方法和工具2.1 导电性能检测导电性能是指建筑物和设备对雷电电流的导通能力。
导电性能检测的方法主要包括使用导电测试仪、接触电阻测试仪、雷电流测试仪等。
通过这些测试仪器，可以准确地测量建筑物和设备的导电性能，及时发现导电问题，采取有效的措施进行修复。
2.2 绝缘性能检测绝缘性能是指建筑物和设备对雷电电流的绝缘能力。
绝缘性能检测的方法主要包括使用绝缘电阻测试仪、介质强度测试仪、介质损耗测试仪等。
通过这些测试仪器，可以准确地测量建筑物和设备的绝缘性能，及时发现绝缘问题，采取有效的措施进行修复。
2.3 接地装置检测接地装置是建筑物和设备对雷电电流进行接地的重要装置。
接地装置检测的方法主要包括使用接地电阻测试仪、接地电位测试仪、接地电流测试仪等。
谈谈水库综合自动化系统防雷措施
第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期：33作者简介：季建勇（5），温州市交通投资集团有限公司工程师。
谈谈水库综合自动化系统防雷措施季建勇（温州市交通投资集团有限公司，浙江温州325000）摘要：文中从水库综合自动化系统的防雷角度出发，分析了产生雷击的原因，笔者结合自己多年的实践经验对综合自动化系统中的安全监测系统和水情自动测报系统的防雷措施进行了相应的介绍。
本文的研究对水库综合自动化系统的安全稳定运行具有一定的指导意义。
关键词：自动化；防雷；水情自动测报；安全监测中图分类号：TV 736文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0061-02一、引言雷电是大气中的一种放电现象，虽然它的放电时间很短，但是放电时产生数万伏甚至数十万伏冲击电压，因此具有很大的危害性。
雷电灾害给人民的生产和生活带来许多惨痛的教训，而现代科技的发展则给社会带来了巨大的效益。
水库自动化系统作为水库安全工作的操作系统，对其进行防雷研究具有一定的现实意义。
二、水库综合自动化水库综合自动化系统包含的内容比较多，主要有闸门监控、视频监控、水库安全监测、水情自动测报、水质自动监测和水电站自动化以及配套电力设施自动化等构成。
该系统通过利用先进实用的计算机网络技术、水情自动测报技术、自动化监控监测技术和视频监视技术来实现对水库的实时监控、监视和管理，从而来实现“无人值班、少人值守”的管理水平。
不同系统之间通过水库管理中心来组成局域网系统，每个子系统之间既相互独立运行，又彼此通讯来进行信息的交换，从而来实现资源的共享。
下面对其子系统的功能进行简要的介绍。
（1）闸门监控系统的主要功能是获取闸门启闭机运行时的电压、电流、闸室的温度、湿度和闸门开启高度等信息，将其传输到监控中心并可传送到专网上的各级监控站。
（2）水库安全监控系统通过安装在现场的测量控制单元（MC U ）来采集水库的安全信息（如渗压和位移等），然后传送至上级主站，由主站对数据进行分析、计算、处理，并存入数据库，由报警系统对数据进行监测、甄别完成预警和报警功能，同时由主站提供人机界面，实现数据库管理、信息查询、图形显示、趋势曲线、报表统计和打印等功能。
广东省雷电定位系统运行情况
２００１年第１２期中国电力第３４卷１系统情况１９９７唧“４月，广东省宙电定位系统正式投人运行。
雷电定位系统足一个宾Ｊ时监测雷电活动的系统．｝要包插１１个定向定位和叫差定化综台探测站、一个ｑ，央处理机千¨２３个雷电信息分析显示终端等３部分，它能实叫测量雷电发生的刚间、地点、幅值、极性和同击次数等参数。
１９９９年５月，另有３个定向定位和时差定位探测站投入使用，从而进一步改善系统性能。
１１定向定位和时差定位综合探测站目前，雷电定位探测方法大多采用定ｌ■定位与时差定位技术。
定向定位技术的原卵是：闪电发牛时，它要向周围卒间辐射很强的电磁波，分漩在各地的探测站接收洲电电磁信号。
当有２个及以上的探渊站根据接收到的闪电电磁信号测定雷电＾位缃后，就可根据＿二如定位原理计算出雷击点的仳置。
该技术原理清晰．方法简单，日在多站系统中几乎不仃杠探测北区，但它的探测精度受电罐波传播途径戏探测站周围环境的影响，定位误差相对较人。
而时差定ｆｔ技术的原理是：测定闪电电磁信号到达各探测站的时刘，根据电磁信弓到达各探测站的时问差束计苒雷击位置。
该方法安求各探测站的时钟高精度ｕＪ步。
，与定向定化技术丰Ｈ比，在采片ｊ现代高精度ｔ：Ｐｓ时钟的情况ｈ其定位精度比定向定仲向约５倍以ｒ，甚至近一个数量级。
另外，日、Ｊ差定化披术对探测站周围环境的耍求较低，误差主要取决于ＧＰＳ误差和闪电电磁信号的传播延时。
广东省雷电定位系统则采用定向定位和时差定位综合定位技术，各探测站同时测定雷电的方向莉１雷电电磁信号到达的时间，位昔分析器同时计算出２种定位结果，不ＩＬ：｜：】的探测区域输山不同的定位结果，可仝ｍ提高探测精度。
广东省雷电定位系统拥有１４个采用定向定位和ｕ寸差定位练台定位技术的探测站，遍布全省各地，具体方似和探测站吏物见图Ｉ。
各探洲站土要南上【＝交框形磁场天线、电场天线、ＧＰＳ卫星接收天线、多功能板、逻辑板、ＧＰＳ叫钟极和ＣＰＵ板等组成。
接收天线接收由雷电产生的电磁场信号．此信号绛处理后由ｃＰＩ¨ｆ．算方向，同时经整形后将闪电电磁脉冲信号送人高精度时钟，已获得的力向和刚剧通过通信口送给数据处理中心进行定化计算．经分析后输出甫击发生的时间、地点、雷电流幅值、极性和回击次数等甫电参数。
风机叶片避雷系统结构
风机叶片避雷系统结构一、引言风机叶片避雷系统是一种用于保护风机叶片免受雷击损害的重要装置。
随着风力发电的快速发展，风机叶片受雷击的风险也越来越大。
因此，研究和设计一种高效可靠的风机叶片避雷系统对于确保风力发电的安全稳定运行具有重要意义。
二、风机叶片避雷系统的组成风机叶片避雷系统主要由避雷带、接地装置和监测系统三部分组成。
1. 避雷带避雷带是风机叶片避雷系统的核心部件，用于将雷电流引入地面，起到保护叶片的作用。
避雷带一般由导电材料制成，常见的有铜、铝等金属材料。
避雷带的形状多样，可以是直线形、曲线形或网状等，根据叶片的形状和安装位置来选择合适的形状。
2. 接地装置接地装置是将雷电流引入地下的设备，用于将叶片上的雷电流有效地引入地面，避免损害风机叶片。
接地装置一般由接地网、接地极和接地线组成。
接地网是将风机整体接地的装置，接地极是将避雷带与地面连接的装置，接地线是将接地极与接地网连接的导线。
3. 监测系统监测系统用于实时监测风机叶片的雷电情况，及时发现问题并采取相应的措施。
监测系统一般包括雷电感应器、数据采集装置和远程监控装置。
雷电感应器通过检测风机叶片上的雷电信号，将数据传输给数据采集装置，数据采集装置将数据传输给远程监控装置，操作人员可以通过远程监控装置及时了解风机叶片的雷电情况。
三、风机叶片避雷系统的工作原理风机叶片避雷系统通过避雷带将雷电流引入地面，起到保护叶片的作用。
当雷电接近风机叶片时，避雷带会吸引雷电，并通过接地装置将雷电流引入地下，从而保护叶片免受雷击损害。
监测系统实时监测风机叶片的雷电情况，当监测到雷电信号时，及时通知操作人员采取相应的措施，保障风机叶片的安全运行。
四、风机叶片避雷系统的优势风机叶片避雷系统具有以下优势：1. 高效保护：风机叶片避雷系统能够快速吸引和引导雷电流，避免雷击对叶片的直接损害，提高风机叶片的安全性和可靠性。
2. 经济可行：风机叶片避雷系统采用常见的导电材料制成，成本较低，且易于安装和维护，具有较高的经济可行性。
雷电信息显示终端在电力系统雷电保护中的应用
雷 电信 息分 析 显示 终 端 （ ＩＤ ） 雷 电定位 系 ＬＡ Ｓ是
统的主要组成部分 。它是一个 由计算机等硬件和雷 电信 息分 析软 件所 构成 的显 示终 端 ，主要 实现 雷击 点位 置及 雷暴 运行 轨迹 的彩 色屏 幕显示 及 雷 电定 位
的分 析统 计 。 Ｉ Ｓ收到 中央处 理机 Ｎ Ａ发 来 的雷 ＬＡＤ Ｐ 电信 息后 ， 据雷 电 的经纬 度 ， 过一 系列 的数 学变 根 通
Ｅ— ｉ： ５ ４ １ ｍａｌ１ ０８ ６７ ５＠ｑ ．ｏ ｑｃ ｒ ｎ
１ ８
姚红 ： 雷电信息显示终 端在 电力 系统雷 电保护 中的应用
功 地 查 找 １０ｋ １ Ｖ及 以 上线 路 雷 击 故 障点 １ ０次 ， 占 该 年度 雷击 跳 闸总 数 的 １０ ０％，约 ７％ 故 障点能 精 ０ 确 定 位 到 １ ３基 杆塔 范 围 内 ，０ ～ ２ ％的故 障点 能 精 确 定 位 到 ４ １ 杆塔 范 围 内 ，另 外 的 １％可 能 是 系 ～ ０基 ０ 统 运行 故 障或 其它 原 因造成 的 ，足见 其 查找 效果 显
由于近年雷电引起 的电力 系统故障明显增多 ，
加强 对 电厂和输 电线路 的雷 电保 护对 电力 系统 的安 全 可靠 运行是 十分 必要 的 。为 了减少 因雷 击故 障引 起 的停 电损失 ，降低线 路工 人 寻找雷 害故 障点 的劳 动 强度 ， 确保 电力 系统 的安 全运行 ， 用雷 电定位 系 应 统 能很 好地解 决 这些 问题 。 雷 电定 位 系统 ， 利用 ３ （ Ｐ 球 定 位 系统 、 是 Ｓ Ｇ Ｓ全
监测 系统 最大 限度 地满 足需要 ， 挥效 益 。 发
２ 雷 电信 息分析 显 示终端 在 电力 系统 中的应 用
浅析自动气象站的防雷与接地技术
浅析自动气象站的防雷与接地技术作者：陈晨来源：《城市建设理论研究》2013年第22期【摘要】：由于人工气象观测站的局限性，其观测设备逐渐被淘汰，采集各种气象要素的设备主要成为了自动气象站。
为充分发挥出自动气象站的优势，在日常的使用中要做好维护工作，确保其正常的使用，因此，要能够对自动气象站的防雷与接地技术有充分的认识和了解，本文主要针对防雷与接地技术进行了探讨，以期对自动气象站的使用有所帮助。
【关键词】：自动气象站防雷与接地技术中图分类号：P415.1+2 文献标识码：A 文章编号：【正文】：自动气象站是一套监测系统，它的特点是能够实现数据采集的自动化，并且所采集到的数据精确可靠。
该系统较多地采用了微电子的技术，无论是从数据的采集，到数据的合成和运算，以及到数据储存和传递。
该设备在室外工作，有时候的工作环境很恶劣，同时又因为设备的高密集度的电路，然而伴随着这些年来环境的恶化、天气的变化成频繁恶劣性，同时雷电灾害也在逐年上升。
从而导致我国很多的自动气象站事故发生率逐步上升，这些是由于每年雷击、雷电电脉冲入侵造成的自动气象站不能正常使用，无法正常的采集气象信息。
电子设备由于雷电和电磁脉冲的入侵，使得电子设备在一定程度上损坏，又因为电缆馈线是裸露的，导致感应雷电的危害有十分显现的增加，因此，仅仅使用避雷针是无法满足防雷的要求，更无法保证自动气象站的正常使用。
因此，需要对自动气象站做好防雷和接地工作，确保其能够正常的运行，正常的采集气象信息。
一、自动气象站的地理环境及雷害途径（1）地理环境气象台站的地址一般都是选在能较准确的代表其周围绝大部分地区天气和气候的地方，而且要避免被小范围的环境所影响,而且应当选在当地最多风向的上风方,观测场应该被四周平坦空旷而且是代表了周围的地形，观测场的周围不能有任何的物体,个别孤立的不高的障碍物，距离观测上的距离，保证至少要在障碍物高度三倍以上。
宽大、密集、成片的障碍物,距离要在障碍物高度的十倍以上,观测场周围十米范围内不能种植高杆作物,以保证气流畅通。
(完整版)燃气设施防雷系统
近年来发生的事故以及事故分析
近年来，因雷电造成燃气设施损坏引发的火灾爆炸事故在媒体上也时有报道。 2007年武汉市也发生过一起天然气高中压调压站放散管遭雷击着火的事故。 2008年7月，铜陵某天然气加气母站遭遇雷击，造成进口的加气设备严重损坏。 同月，位于吉林梨树一座采气厂遭雷击，雷击造成计量仪表、配电系统、燃气报 警器、电台、UPS击穿损坏，监控系统部分设备损坏。 2010年5月，位于秦皇岛抚宁县榆关镇天然气长输管线的1座阀室遭雷击起火爆炸。 2010年6月，珠海市横琴境内某工厂的一个装满1000多m 3LNG储罐放空管遭雷击 起火。 2010年7月，安徽东至某化工厂一燃气罐管口遭雷击炸开并着火。 2014年6月10日北海市新奥天然气加气站的雷击事故，部分设备受损 通过对以上事件的分析以及结合我们对于防雷事故处理经验来看，大部分的雷击 事故都是相关防雷设计缺陷导致的，有些是由于设备如阀门室、仪表、配电系统、 UPS等处于防雷保护区外导致的，有些是防雷接地、等电位、跨界搭接处理的不 好导致的雷击起火，这些情况都是比较危险的。如果防雷做得好，大部分事故都 可以避免。
燃气设施防雷系统
张家港港华燃气有限公司风险管理部
前言
雷电是大自然的一种气体放电现象，随着社会文明进步与科技发展， 雷电灾害变得广泛而严重起来，特别是近三十年多来微电子技术的 普遍应用，各行各业不同类型的雷电灾害频繁，国民经济建设急需 雷电防护工作者保驾护航，国家有关部门基于社会发展需要，在 1999年颁布的《中华人民共和国气象法》中，明确规定了气象部门 作为防雷工作的组织管理部门，并相继颁发了《防雷减灾管理办 法》，赋予了气象管理部门对雷电和雷电灾害的研究、监测、预警、 防护以及雷电灾害的调查、鉴定等工作责任。
城镇燃气场站系统的环境特征
建筑防雷做法
建筑防雷做法建筑防雷是指在建筑物中采取一系列措施，以保护人们的生命安全和财产免受雷击的危害。
雷电是一种自然现象，具有高能量和强破坏力，如果不采取有效的防护措施，建筑物可能会受到雷击，造成严重的后果。
建筑防雷的首要任务是确保建筑物的安全，防止雷电进入建筑内部或对建筑物进行破坏。
为了达到这个目的，可以采取以下几种做法：1. 接闪系统：接闪系统是建筑防雷的核心措施之一。
它主要包括避雷针、避雷带、避雷网等装置，用于引导雷电流经过安全通路，将雷电引入地下，从而保护建筑物不受雷击。
接闪系统的设计和安装应遵循相关的标准和规范，确保其有效性和可靠性。
2. 接地系统：接地系统是建筑防雷的基础设施，用于将雷电引入地下。
良好的接地系统能够有效降低建筑物受雷击的风险。
接地系统包括接地极、接地网、接地线等部分，其设计和施工应符合相关的规范和要求，确保接地电阻小、接地效果好。
3. 金属屋面：金属屋面具有良好的导电性能，可以将雷电迅速引入接地系统，减少雷击风险。
因此，在一些对雷击风险较高的建筑物上，采用金属屋面可以有效提高建筑的防雷能力。
4. 避雷针：避雷针是一种利用尖端放电原理来保护建筑物的装置。
当雷电接近建筑物时，避雷针会通过放电将雷电引入地下，保护建筑物不受雷击。
避雷针的高度、材料选择和安装位置等都需要根据具体情况进行设计和确定。
5. 避雷带：避雷带是一种围绕建筑物周围设置的导电装置，用于引导雷电流经过安全通路，将雷电引入地下。
避雷带可以有效地保护建筑物免受雷击，并降低雷击对建筑物的损害程度。
6. 避雷网：避雷网是一种安装在建筑物外墙或屋顶上的网状导电装置，用于引导雷电流经过安全通路，将雷电引入地下。
避雷网可以有效地保护建筑物不受雷击，并减少雷击对建筑物的损害。
7. 雷电监测系统：雷电监测系统可以实时监测雷电活动，及时发出预警信号，提醒人们采取相应的防护措施。
这对于一些对雷击风险较高的建筑物，如高层建筑、电力设施等，尤为重要。
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收稿日期:1999211219作者简介:林云志(19752),男,福建籍,1996年福州大学本科毕业,现为清华大学电机系硕士研究生。
研究简报雷电流自动监测系统林云志,王新新,罗承沐,陈铮,谢子凤(清华大学电机系,北京100084)摘要:该系统主要由Rogow sk i 线圈、高速A D 采样电路、个人计算机组成,它能够随时自动地记录并保存通过避雷器接地线上的雷电流波形,并对所采集到的数据进行处理,给出雷电流的幅值及其电荷量。
关键词:雷电流;Rogow sk i 线圈;A D 采样中图分类号:TM 83512 文献标识码:A 文章编号:100323076(2000)04200592041 引言雷电是一种自然界中超长间隙的放电现象,按雷电的发展方向可区分为下行雷和上行雷两种,前者是在雷云中产生并向大地发展的;而后者是由接地物体的顶部激发并向雷云方向发展的。
雷电的极性是按照雷云入地的电荷极性区分的,统计表明90%以上的雷是负极性雷。
在雷电放电过程中沿着雷电通道将流过幅值最高可达几百千安,延续时间近百微秒冲南海电流。
如此巨大的雷电流对于人们的生产和生活会造成很大危害,例如,对于电力系统而言,当雷电流超过相应的耐雷水平将导致线路绝缘的闪络,会造成线路的接地故障。
雷电波的折反射将造成很高的过电压,破坏设备绝缘,造成跳闸停电事故。
为了减小雷电的危害性,人们对雷电现象进行了长期、大量的研究,并采用了避雷器,避雷针等防雷设备,甚至开始使用颇有争议的消雷器。
毫无疑问,准确地了解雷电流特性(波形及其幅值)对于防雷研究来说是至关重要的。
遗憾的是,以往人们受测量手段和仪器的限制,无法记录自然界中随机产生并且稍纵即逝的雷电流波形。
因此,至今为止我们尚未见到有关实际记录到雷电流波形的报道。
随着高速数字采样和计算机技术的发展,对雷电流波形进行随时自动监测成为可能。
本文介绍的就是我们近期研制的雷电流自动监测系统。
2 工作原理及系统设计图1是雷电流自动监测系统的工作原理图,它主要是由电流传感器(Rogow sk i 线圈),高速A D 采样电路,PC 机3部分组成。
当雷电流通过避雷器接地线时,套在接地线上的Rogow sk i 线圈中感应出电压信号,该信号经屏蔽的高频同轴电缆送到高速A D 采样电路上,经A D 变换及其PC 机处理后存入硬盘,以便工作人员随时查询并调用。
电流传感器高速A D 采样电路个人计算机图1 雷电流自动监测系统工作原理图2.1 电流传感器考虑到雷电是一个大电流(幅值最高可能达几百kA )、微秒量级的瞬态放电过程,我们选用测量脉冲电流时最常用的Rogow s 2k i 线圈[2]作为电流传感器。
如图2所示,Ro 2gow sk i 线圈是基于电磁感应定律工作的,即:被测电流产生的变化磁场在Rogow sk i 线圈中感应出电压信号,因而该线圈和被测电流在电路上没有直接的联接,这有利于图1中的A D 采样电路和PC 机的安全运行。
通过选择合适的线圈结构参数(环型骨架直径和材料、线圈截面、匝数、积分电阻等),它可测量幅值从十安培到数百千安培,上升时间可从毫微秒到毫秒的电流。
图2 自积分式Rogow sk i 线圈工作原理图对于波形已知的被测电流,由Rogow sk i 线圈的结构参数,可以从理论上估算波形的测量误差[3],这是设计Rogow sk i 线圈时必需进行的工作。
但是,最终的波形误差还得通过实验标定。
对于国标规定的8 20以标准雷电流波,用美国Pearson 公司的标准线圈进行的实验标定表明,我们研制的Rogow sk i线圈误差小于1.5%。
另外,该电流传感器的工作范围为100A ～100kA 。
2.2 采样电路图3是采样电路的原理框图。
我们采集的雷电流波很可能是微秒级瞬态过程,因此采样电路的核心选用高速A D 芯片来实现的,其采样率最高可达到20M Sam p les ,即每微秒得到20个数据点,以保证足够的波形精确度。
由于是8位A D 芯片,其误差不大于1 256,即0.4%。
图3 采样电路的原理框图为了确保每次采样的数据都能迅速无误地存入RAM 中,电路的寻址方式是通过硬件寻址实现的。
采用专用的寻址电路,它由一些74系列的门电路和计数器组成,通过特殊的电路配合使其能与高速采样电路的执行速度相匹配。
Rogow sk i 线圈输出的雷电流信号送给采样电路的同时也送给触发电路,该触发电路使得采样电路开始采集和PC 机读取数据。
2.3 PC 机的数据处理根据任务的要求,PC 机首先要在一秒中时间内实现下面的功能:将采样电路RAM 中的(电压信号)数据读入内存,并转换为雷电流数值,计算雷电流的幅值及放电电荷量,将处理后的数据自动以有序的文件名存入硬盘,并马上自动进入下一次等待采集状态。
其次所设计的程序还应具备方便地显示和打印雷电流波形及其计算结果的功能。
由于该计算机是为雷电流自动监测系统专机专用的,我们采用的是单任务的DO S操作系统,利用C语言和汇编语言混合编程。
软件是全中文的下拉菜单式时,采用程序本身的的汉字库并不需要调用汉字系统。
操作简单,仅利用回车键和光标键就可实现。
因为数据是从采集电路上传过来的,必然涉及到计算机的底层硬件编程。
汇编语言是实现硬件编程最有效、最快的一种语言。
我们利用汇编语言写了一个子程序SEND.A S M专门用于传输采样得到的数据,它从采样电路RAM存储器中读取数据,并传到计算机的内存中,以供主程序调用。
2.4 整个系统的安全防护和抗干扰措施由于雷电是高压大电流的瞬间放电过程,它必然在雷击处产生高电压和强电磁干扰,因此,雷电流自动监测系统必须具有极强的安全防护措施和抗干扰能力。
安全防护可能有强电防护和弱电防护两个方面:强电防护首先是对雷击时可能在避雷器接地线上产生的瞬态高电压的防护,为此我们对套在接地线上的Rogow sk i线圈采用了高绝缘强度的防护措施。
其次,雷击时也可能在电源系统产生过电压,为此我们引入了特殊设计的原副边之间具有高绝缘强度的隔离变压器及其U PS电源对该系统的采样电路以及计算机供电。
弱电防护是指确保即使在大雷电流时由Rogow sk i线圈输入采样电路的电压信号不超过某安全阈值。
为了抗干扰,我们为紧挨干扰源的Rogow sk i线圈设计了特殊的屏蔽铁壳,它允许被测电流的磁通进入线圈,但在很大程度上抑制了其他干扰电磁场通过线圈引入测量回路。
同时,信号传输电缆采用双层屏蔽,并在其末端加上了光耦隔离然后送去数模转换。
采样电路和计算机也是置于一屏蔽铁壳中,因此可以认为它们和外界具有较好的电磁隔离。
后面提到的整个机实验表明,我们采取的上述措施是有效的。
3 整机实验及结果由于雷电是随机发生、无法预知和控制的,我们只能在实验室用冲击大电流发生器产生几个kA、微秒级的脉冲电流对该雷电流自动监测系统进行整机实验,见图4。
图4 雷电流自动监测系统整机实验原理图图5 标准线圈测得的电流波形冲击大电流发生器由高电压脉冲电容器C、外触发火花开关G、调波电阻R和调波电感L构成。
当对C充电完毕后,触发G产生RL C脉冲放电,并在标准线圈(Pearson公司410型)和监测系统的Rogow sk i线圈上感应电压信号,分别送到数字存储示波器(H P54512)和雷电流监测系统的PC机以得到冲击大电流波形,前者(见图5)作为标准用来校验后者(见图6)。
显然,两者波形完全一致。
Pearson公司410型标准线圈灵敏度为图6 用雷电流监测系统记录到的冲击大电流波形200A V,由图5可知被测电流幅值为351625V×200A V≈7125A,而图6所示的雷电流监测系统测量结果是7080A,两者偏差为1%。
由于受实验室现有条件的限制,无法得到10kA以上的微秒级冲击电流。
因此,我们只能在100A～10kA脉冲电流的幅值范围内对系统进行整机实验。
实验表明:该雷电流监测系统能够长时间处于良好的准备状态,准确地自动记录下随机发生的高电压脉冲大电流波形,并在1秒内自动恢复到等待记录下次放电的准备状态。
由此我们相信:该雷电流监测系统能够完成自动监测雷电流的任务。
目前,该系统已安装到现场用以实际监测可能受到雷击的避雷装置上。
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