一种模拟多重雷击试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种模拟多重雷击试验系统，属于雷击试验领域，所述试验系统包括控制台、若干个模拟雷击发生器和试品台，所述控制台经光纤与模拟雷击发生器连接，模拟雷击发生器的输出端设置在试品台上，模拟雷击发生器为冲击电压发生器或者冲击电流发生器本实用新型专利技术多重雷击模拟试验能模拟多重雷击多次密集型放电过程，真实测试反映目前各类防雷器在多重雷击工况下的防雷效果，采用的电力电子驱动器件动作间隔时间可达μs级，可完全满足多次回击间隔时间要求，实验过程较为简单，具有可操作性与可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟多重雷击试验系统
本技术涉及雷击试验领域，尤其涉及一种模拟多重雷击试验系统。
技术介绍
防雷器是输电线路上大量采用的有效防雷措施，由于其安装数量多、分布范围广等原因，其寿命评估、试验方法、运维方案一直是国内外电力系统运维、状态评价和资产管理面临的难题。国内外运行经验表明，雷击本身是造成输电线路防雷器故障最主要的原因，防雷器在实际雷电流冲击下的特性是其运行状态评估、试验方法、保护效果与配合方式等方面面临的关键问题。国内外雷电观测表明，80％以上的雷击为多重雷击，当前国内外线路防雷器试验标准中考虑多重雷击电流冲击耐受的试验方法和设备仅能进行单脉冲的模拟。目前的试验方法仅能进行单脉冲的模拟，多次重复试验的最小时间间隔为10s，远大于实际多重雷击的时间间隔，无法模拟实际多重雷击造成的电动力和热效应累积。由于冲击电流对防雷器(例如避雷器)的影响具有累积效应，相隔时间为ms级甚至μs级的多重电流冲击显然要比单次电流冲击严酷得多，故一些已通过单次冲击电流试验的防雷保护装置在实际使用中经常发生冲击老化破坏，达不到过电压保护的目的，甚至由自身故障造成系统事故。现提出一种模拟多重雷击试验方法。
技术实现思路
本技术提出了一种模拟多重雷击的试验方法，以解决
技术介绍
中存在的问题。一种模拟多重雷击试验系统，包括控制台、若干个模拟雷击发生器和试品台，所述控制台经光纤与模拟雷击发生器连接，模拟雷击发生器的输出端设置在试品台上，模拟雷击发生器为冲击电压发生器或者冲击电流发生器。进一步地，所述冲击电流发生器包括第一变压器、硅堆、保护电阻、等效电容、第一球隙、电感、电阻、分流器、分压电容、第一数字示波器和第一继电器，所述第一变压器的输入端与市电连接，输出端的正极经硅堆与保护电阻的一端连接，保护电阻的另一端与等效电容的正极和第一继电器连接，等效电容的负极接地，所述第一继电器的输出端经第一球隙和电感与电阻的一端连接，电阻的另一端与被试品一端连接，被试品另一端接地，所述分流器的一端与第一变压器的输出端的负极连接，另一端接地，所述分压电容并联接在被试品上，分压电容由两个电容组成，两个电容串联连接，所述第一数字示波器接在两个电容之间。进一步地，所述冲击电压发生器包括第二变压器、第二继电器、限流电阻、测量电阻、绝缘子、第二球隙、第二数字示波器、放电间隙、冲击电压发生器、第三继电器和第四继电器，所述第二变压器的输出端的正极经第二继电器与第二球隙的一端和限流电阻的一端连接，所述第二球隙的另一端接地，所述限流电阻的一端与绝缘子的一端和被试品的一端连接，所述放电间隙的一端与绝缘子的另一端连接，另一端设置在被试品的底部，且间隙设置，所述测量电阻一端与第二变压器输出端的负极连接，另一端接地，所述第二数字示波器与测量电阻并联连接，所述冲击电压发生器和第三继电器串联连接，且并联在绝缘子上，所述第四继电器设置在冲击电压发生器的市电输入端，所述第二继电器、第三继电器和第四继电器均与控制台连接。多重雷击是指一次雷击中发生的多个放电过程，为了模拟多个雷电脉冲的放电过程，在这里设计采用多个冲击电流/电压发生器向同一被试品、同一点密集放电。多重雷击中多次回击的间隔时间非常短，通常为ms级甚至μs级。因此在控制台的控制电路中设计了电力电子驱动器件，其驱动间隔时间可达μs级，可完全模拟多重雷击间隔时间。设置3-5台冲击电流/电压发生器模拟3-5次多次回击，并依次向被试品放电。第一台冲击电流/电压发生器首先动作向被试品放电，后经电力电子驱动器件驱动控制，使得第二台冲击电流/电压发生器在间隔数十微秒后雷电流再次流过被试品，之后过程同上。由此模拟多重雷击在一次放电过程中多次建弧的工况。单台冲击电流发生器的发生回路主要有以下器件组成：变压器、硅堆、保护电阻、等效电容、点火球隙、电感、电阻、被试品、分流器、分压电容及数字示波器。其中，充电回路由变压器、硅堆、保护电阻、等效电容构成；主放电回路由点火球隙、电感、电阻、被试品、分流器、分压电容及数字示波器等组成。并联于被试品两端的分压电容与数字示波器对电弧的电压波形进行采集。单台冲击电压发生器的试验回路主要有以下器件组成：变压器、继电器、限流电阻、球隙、绝缘子、被试品、冲击电压发生器、测量电阻及数字示波器。被试品并联于绝缘子串两端，雷电弧在被试品处闪络，数字示波器对电弧的电压波形进行采集。试验步骤：控制台首先设定所要模拟的雷电流/电压波形及其峰值，通过光纤发送第一个信号使第一台冲击电流/电压发生器充电电源开始充电，并通过主放电回路使雷电流流过被试品。通过控制台电力电子驱动器件的驱动控制，在间隔几十微秒时间之后，发送第二个信号使第二台冲击电流/电压发生器充电电源开始充电，同样经上述回路完成冲击放电。之后几次过程同上。对所测得的电弧电压波形进行分析，研究各种防雷器在多重雷击工况下的防雷效果。本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：本技术多重雷击模拟试验能模拟多重雷击多次密集型放电过程，真实测试反映目前各类防雷器在多重雷击工况下的防雷效果，采用的电力电子驱动器件动作间隔时间可达μs级，可完全满足多次回击间隔时间要求，实验过程较为简单，具有可操作性与可行性。附图说明图1是多台冲击电流/电压发生器模拟多重雷击平台示意图。图2是单台冲击电流发生器试验回路图。图3是单台冲击电压发生器试验回路图。附图说明：A-控制台，B-光纤，C-模拟雷击发生器，D-试品台，1-第一变压器，2-硅堆，3-保护电阻，4-等效电容，5-第一球隙，6-电感，7-电阻，8-被试品，9-分流器，10-分压电容，11-第一数字示波器，12-第一继电器，13-第二变压器，14-第二继电器，15-限流电阻，16-测量电阻，17-绝缘子，18-第二球隙，19-第二数字示波器，20-放电间隙，21-冲击电压发生器，22-第三继电器，23-第四继电器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本技术的这些方面。如图1-3所示，本技术一种模拟多重雷击试验过程，所述过程包括如下步骤：步骤1：设置控制台A、若干个模拟雷击发生器C和试品台D，所述控制台A经光纤B与模拟雷击发生器C连接，模拟雷击发生器C的输出端设置在试品台D上。模拟雷击发生器C的个数为3-5个，模拟雷击发生器C为冲击电压发生器或者冲击电流发生器。当模拟雷击发生器C为冲击电流发生器时，冲击电流发生器包括第一变压器1、硅堆2、保护电阻3、等效电容4、第一球隙5、电感6、电阻7、分流器9、分压电容10、第一数字示波器11和第一继电器12，所述第一变压器1的输入端与市电连接，输出端的正极经硅堆2与保护电阻3的一端连接，保护电阻3的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟多重雷击试验系统，其特征在于：包括控制台(A)、若干个模拟雷击发生器(C)和试品台(D)，所述控制台(A)经光纤(B)与模拟雷击发生器(C)连接，模拟雷击发生器(C)的输出端设置在试品台(D)上，模拟雷击发生器(C)为冲击电压发生器或者冲击电流发生器。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟多重雷击试验系统，其特征在于：包括控制台(A)、若干个模拟雷击发生器(C)和试品台(D)，所述控制台(A)经光纤(B)与模拟雷击发生器(C)连接，模拟雷击发生器(C)的输出端设置在试品台(D)上，模拟雷击发生器(C)为冲击电压发生器或者冲击电流发生器。


2.根据权利要求1所述的一种模拟多重雷击试验系统，其特征在于：所述冲击电流发生器包括第一变压器(1)、硅堆(2)、保护电阻(3)、等效电容(4)、第一球隙(5)、电感(6)、电阻(7)、分流器(9)、分压电容(10)、第一数字示波器(11)和第一继电器(12)，所述第一变压器(1)的输入端与市电连接，输出端的正极经硅堆(2)与保护电阻(3)的一端连接，保护电阻(3)的另一端与等效电容(4)的正极和第一继电器(12)连接，等效电容(4)的负极接地，所述第一继电器(12)的输出端经第一球隙(5)和电感(6)与电阻(7)的一端连接，电阻(7)的另一端与被试品(8)一端连接，被试品(8)另一端接地，所述分流器(9)的一端与第一变压器(1)的输出端的负极连接，另一端接地，所述分压电容(10)并联接在被试品(8)上，分压电容(10)由两个电容组成，两个电容串联连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嬿蕾，彭斐，杨倩颖，张清河，王巨丰，骆耀敬，黄萍，王国锋，徐宇恒，庞智毅，李心如，张奇星，段小嬿，
申请(专利权)人：南宁超伏电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45