一种雷电阻尼振荡波发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种雷电阻尼振荡波发生器，包括连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述连续可调直流高压形成模块包括相连的输出电压控制电路、高压形成电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块包括依次相连的储能电容、高压真空开关、阻尼振荡波形成电路。高压形成电路在输出电压控制电路的控制下，使高压形成电路输出某一直流高压给储能电容进行充电；储能电容充电完成后，由控制电路输出控制信号，使高压真空开关闭合，储能电容停止充电；储能电容通过阻尼振荡波形成电路开始放电，在负载电阻上形成雷电阻尼振荡波。本发明专利技术可以外接数字存储器，能够直观地观察保护器件在阻尼振荡波作用下的电压和电流的波形。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种雷电阻尼振荡波发生器，包括连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述连续可调直流高压形成模块包括相连的输出电压控制电路、高压形成电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块包括依次相连的储能电容、高压真空开关、阻尼振荡波形成电路。高压形成电路在输出电压控制电路的控制下，使高压形成电路输出某一直流高压给储能电容进行充电；储能电容充电完成后，由控制电路输出控制信号，使高压真空开关闭合，储能电容停止充电；储能电容通过阻尼振荡波形成电路开始放电，在负载电阻上形成雷电阻尼振荡波。本专利技术可以外接数字存储器，能够直观地观察保护器件在阻尼振荡波作用下的电压和电流的波形。【专利说明】一种雷电阻尼振荡波发生器
本专利技术涉及一种雷电阻尼振荡波发生器，属于雷电科学与
。
技术介绍
雷电作为常见的自然现象，雷电流的瞬态幅值变化较大，在空间会产生很强的电 磁脉冲，由于电磁感应的原理，在一些线路中感应出暂态过电压，形成过电流沿着线缆传 输，对线路中的一些电气设备造成损害。实测统计表明，由雷电在低压交流线路上引起的暂 态过电压具有衰减振荡波形，且第一波的波头时间很短，第一个波的波头时间为0. 5yS，其 振荡主频率为100kHz，在半个周期内的幅值约以0. 6倍的因子衰减。 目前，用于模拟雷电波形常用的有8/20i!S、10/350i!s、（1. 2/50i!s、8/20i!S)组 合波等波形，但是〇. 5ys/lOOkHz模拟雷电电压波的测试较小。在电力系统采用阻尼振荡 波测量高压线缆的绝缘性能，在飞机上的空载设备，在检验电气和电子设备对暂态过电压 抗耐冲击性能的实验用到阻尼振荡波，这些测试针对行业的规范要求进行测试。雷电波在 线路中的传输形成的阻尼振荡波同样对线路的绝缘性能及线路中的电气设备造成危害。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种雷电阻尼振荡波发生器，模拟测试雷电阻 尼振荡在线路中传输时对设备及其电气保护设备造成的损害及影响，用于模拟线路中雷电 暂态过电压，检测线路中电气设备及电气保护装置的绝缘性能及耐受雷击的能力。本专利技术 应用于防雷元器件性能的测试，可以外接数字存储器，能够直观地观察保护器件在阻尼振 荡波作用下的电压和电流的波形，分析其保护效能。 本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案： 本专利技术提供一种雷电阻尼振荡波发生器，包括连续可调直流高压形成模块、雷电 阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块与连续可调直流高压形成 模块相连，所述控制电路分别与连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波形成模块相 连，其中： 所述连续可调直流高压形成模块包括相连的输出电压控制电路、高压形成电路， 用于输出连续可调的直流高压信号； 所述雷电阻尼振荡波形成模块包括依次相连的储能电容、高压真空开关、阻尼振 荡波形成电路，用于形成雷电阻尼振荡波； 所述控制电路用于控制储能电容的充电和放电。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述输出电压控制电路为可调电位器。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述高压形成电路由高频振荡电路、升压电路构 成，由直流电源为其供电。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述储能电容为脉冲放电电容。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述阻尼振荡波形成电路由串联的电阻和电感构 成，与储能电容、高压真空开关构成RLC放电回路。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述电感为空芯线圈电感。 作为本专利技术的进一步优化方案，所述控制电路为继电器自锁电路。 本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 1、本专利技术电路结构设计简单，利用RLC放电回路，易于实现； 2、本专利技术的输出电压范围大，第一个周期输出电压范围为0?5kV，连续可调，振 荡周期为8?10个，足以满足相关的测试要求； 3、本专利技术中的电感采用空芯线绕电感，具有分布杂散、电容小、不易出现饱和、电 感量参数稳定的性能； 4、本专利技术具有工作性能稳定、操作安全、操作方便简单等特点。广泛应用于电气设 备耐受雷电过电压能力的测试； 5、本专利技术的控制电路采用继电器自锁控制电路，电路工作性能稳定。 【专利附图】【附图说明】 图1是雷电阻尼振荡波发生器的原理框图。 图2是连续可调直流高压形成电路的原理图。 图3是雷电阻尼振荡波形成电路的原理图。 图4是控制电路的原理图。 【具体实施方式】 下面结合附图以及具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明： 本专利技术设计一种雷电阻尼振荡波发生器，如图1所示，包括连续可调直流高压形 成模块、雷电阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块与连续可调直 流高压形成模块相连，所述控制电路分别与连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波 形成模块相连，其中： 所述连续可调直流高压形成模块包括相连的输出电压控制电路、高压形成电路， 用于输出连续可调的直流高压信号； 所述雷电阻尼振荡波形成模块包括依次相连的储能电容、高压真空开关、阻尼振 荡波形成电路，用于形成雷电阻尼振荡波； 所述控制电路用于控制储能电容的充电和放电。 本专利技术的一个实施例中，连续可调直流高压形成模块的原理图如图2所示，由输 出电压控制电路、高压形成电路构成。其中，高压形成电路由24V直流电源供电，其内部采 用高频振荡、升压的原理，通过改变占空比来改变输出电压的变化；输出电压控制电路采用 0?10kV可调电位器，其阻值为10kQ，改变电位器中心抽头的位置，即可改变加到高压形 成电路的电压，控制高压形成电路内部脉冲振荡电路的占空比，从而改变高压形成电路输 出的直流高压的幅值。本专利技术中，高压形成电路的输出电压为〇?10kV。 本专利技术的一个实施例中，雷电阻尼振荡波形成电路的原理图如图3所示，雷电阻 尼振荡波形成电路由储能电容、高压真空开关、阻尼振荡波形成电路构成。其中，储能电容 采用耐压为20kV的脉冲放电电容C;高压真空开关采用耐压20kV、最大电流为10kA、由市 电220V控制的高压器件K，具有导通时间短、无抖动、导通内阻小的特点，高压真空开关的 导通与闭合受控制电路的控制；阻尼振荡波形成电路由电感L、电阻R串联组成，电阻R采 用线绕无感大功率电阻，电感L为空芯线圈电感；在电阻R两端引出两端口，用于采集雷电 阻尼振荡波。本专利技术中，电容C、电感L、电阻R的具体参数为：C= 40. 5nF;电感L的绕制 导线直径为2mm，采用在圆形骨架上进行密绕，L= 62. 5yH;电阻R的功率为200W，阻值为 2. 5Q。 雷电阻尼振荡波形成电路的工作过程为：首先给储能电容进行充电，当充电完成 后，由控制电路触发_压真空开关，充电回路断开；然后电容C通过_压真空开关K、电感L 及电阻R构成放电回路，在电阻R上输出雷电阻尼振荡波。 其中，形成雷电阻尼振荡波的原理是：当 【权利要求】1. 一种雷电阻尼振荡波发生器，其特征在于，包括连续可调直流高压形成模块、雷电 阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块与连续可调直流高压形成 模块相连，所述控制电路分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷电阻尼振荡波发生器，其特征在于，包括连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波形成模块、控制电路，所述雷电阻尼振荡波形成模块与连续可调直流高压形成模块相连，所述控制电路分别与连续可调直流高压形成模块、雷电阻尼振荡波形成模块相连，其中：所述连续可调直流高压形成模块包括相连的输出电压控制电路、高压形成电路，用于输出连续可调的直流高压信号； 所述雷电阻尼振荡波形成模块包括依次相连的储能电容、高压真空开关、阻尼振荡波形成电路，用于形成雷电阻尼振荡波；所述控制电路用于控制储能电容的充电和放电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥超，周中山，陈则煌，陈璞阳，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32