雷电防护仿真系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种能摸拟实际的防雷系统的测量装置，尤其是涉及一种雷电防护仿真系统。其主要是解决现有技术所存在的传统的雷涌保护器测量方法不考虑实际防雷系统中雷涌保护器加电和负载情况，以及ＳＰＤ之间的互相配合和互相影响的问题；本实用新型专利技术还解决了电磁暂态程序仿真方法操作相当复杂，不适合基层防雷中心和一般的防雷工程公司使用等的技术问题。本实用新型专利技术包括机柜，机柜上设有混合波雷电浪涌发生器，混合波雷电浪涌发生器通过线路连通有三级防雷系统，三级防雷系统通过线路连通负载，混合波雷电浪涌发生器由调压／升压电路、高压整流电路、高压贮能电路、高压放电开关或球隙、波形形成电路和耦合／去耦网络组成。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能摸拟实际的防雷系统的测量装置，尤其是涉及一种对雷电防护仿真系统结构的改良。
技术介绍
在现代防雷系统中，采用多级保护方法，逐级泄放雷电流，逐级降低过电压到无害 水平；在多级保护中，不仅要求雷涌保护器(SPD)本身性能满足要求，而且级间必须实现能 量配合，保持足够的去耦距离，保证雷击瞬间逐级启动。如何评估一个防电系统性能的优劣呢？在防雷检测评估中，凭经验主观判断，往 往不够准确。如何客观准确评估一个防雷系统呢？需要有一种能测量和评估整个防雷系统 的仪器。传统的SPD测量方法，是单独对SPD进行测量，与实际的防雷系统无关，这种方法 是孤立的测量方法，不考虑实际防雷系统中SPD加电和负载情况，以及SPD之间的互相配合 和互相影响。有可能单独测量性能是好的，在实际的系统中却没有充分发挥作用，甚至如同虚设。有人提出采用电磁暂态程序(EMTP)仿真方法，作为雷电防护中SPD的辅助工程设 计。这种辅助设计方法，要有相当高的软件水平，操作相当复杂，不适合基层防雷中心和一 般的防雷工程公司使用。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种雷电防护仿真系统，其主要是解决现 有技术所存在的传统的雷涌保护器测量方法不考虑实际防雷系统中雷涌保护器加电和负 载情况，以及SPD之间的互相配合和互相影响的问题；本技术还解决了电磁暂态程序 仿真方法要有相当高的软件水平，操作相当复杂，不适合基层防雷中心和一般的防雷工程 公司使用等的技术问题。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本技术的雷电防护仿真系统，包括机柜，其特征在于所述的机柜上设有混 合波雷电浪涌发生器，混合波雷电浪涌发生器通过线路连通有三级防雷系统，三级防雷 系统通过线路连通负载，混合波雷电浪涌发生器由调压/升压电路、高压整流电路、高 压贮能电路、高压放电开关或球隙、波形形成电路和耦合/去耦网络组成。混合波雷 电浪涌发生器的冲击电流幅度为3kA或5kA或10kA，可由用户选择，能产生符合GB/ T17626. 5-1999 (IEC61000-4-5 1995) 标准要求的 1. 2/50 衽&8/20 衽混合波。调压 / 升 压电路，把输入的220伏交流电升压到所需的高压，供给高压整流电路；高压整流电路把由 升压电路送来的交流高压整流成为所需的高压，送到高压贮能电容器贮存；高压放电开关 通过电控使开关瞬间闭合，脉冲电容器上贮存的高能量瞬间向波形形成电路放电，形成所 需的浪涌波形；波形形成电路由高压脉冲电容器、波头无感电阻组件、波尾无感电阻组件和调波电感组件等组成，它是能否能产生符合GB/T17626. 5-1999 (IEC61000-4-5 1995)标准要求的1. 2/50衽&8/20衽混合波的关键。耦合/去耦网络由耦合器和去耦器组成，耦合器 是一只大容量的放电管，由它把高能量浪涌耦合给受试设备，阻断220伏交流进入仪器，以 免损坏仪器内的电路。去耦网络采用反向滤波，电涌吸收、隔离等措施，一方面把220伏交 流电压送给被试设备，另一方面阻止电涌电流干扰市电。作为优选，所述的三级防雷系统由B级电涌保护器、C级电涌保护器、D级电涌保护 器和级间的去耦集中电感组成，B级电涌保护器由间隙型或限压型电涌保护器组成，C、D级 电涌保护器由限压型电涌保护器组成。用现场运行或准备安装的电涌保护器即SPD插入本 仿真系统中，用去耦集中电感，按1碘/m来代替级间的连接导线，组成B、C、D三级防雷系 统，可以用笔记本电脑作为负载，仿真(模拟)实际的防雷系统，把电涌保护器即SPD放在 加市电和带负载的实际工作环境中，用摸拟雷电的混合波雷电浪涌发生器，对系统进行浪 涌冲击，测量各级的电流分配和残压，从而评估整个系统的防雷效果。作为优选，所述的机柜上设有导轨，B级电涌保护器、C级电涌保护器、D级电涌保 护器、去耦集中电感都安装在导轨上。这样可以使得电涌保护器、去耦集中电感都能在导轨 上调整位置。机柜上可以通过接地排连接地面。作为优选，所述的波形形成电路连接有电压波形检测装置、电流波形检测装置、峰 值采样保持电路，峰值采样保持电路连接有清零锁定电路。机柜的上半部分可装有显示浪 涌幅度的浪涌幅度表、显示每级的残压幅值的残压表、数字示波器、双通道、带宽60MHZ抽 样率lGS/s (外购)、观测电流和残压波形。数字示波器可与PC连接，记录、打印、存贮测量结果。因此，本技术具有通过仿真进行各级配合设计，使系统性能达到最佳，通过本 系统仿真实际的防雷系统用模拟雷电的组合波，检测实际的防雷效果，检验各级配合的合 理性，通过耦合/去耦网络，在各级加电的情况下进行浪涌冲击，检测各级的电流和残压， 更具真实性，能反映SPD的实际工作环境，实现真正意义的在线测试，结构简单、合理等特点ο附图说明附图1是本技术的一种结构示意图；附图2是雷电防护仿真系统的线路原理示意图。图中零部件、部位及编号机柜1、混合波雷电浪涌发生器2、负载3、耦合/去耦网 络4、B级电涌保护器5、C级电涌保护器6、D级电涌保护器7、去耦集中电感8。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例本例的雷电防护仿真系统，如图1、图2，有一个机柜1，机柜1上设有混合 波雷电浪涌发生器2，混合波雷电浪涌发生器通过线路连通有三级防雷系统，三级防雷系统 通过线路连通负载3，混合波雷电浪涌发生器由调压/升压电路、高压整流电路、高压贮能 电路、高压放电开关或球隙、波形形成电路和耦合/去耦网络4组成。调压/升压电路设在 调压器、升压变压器内，高压整流电路由整流硅堆以及限流电阻实现，高压贮能电路设在高压贮能器内，波形形成电路连接有电压波形检测装置、电流波形检测装置、峰值采样保持电路，峰值采样保持电路连接有清零锁定电路。三级防雷系统由B级电涌保护器5、C级电涌 保护器6、D级电涌保护器7和级间的去耦集中电感8组成，B级电涌保护器5、C级电涌保 护器6、D级电涌保护器7、去耦集中电感8都安装在机柜的导轨上。B级电涌保护器由间隙 型电涌保护器组成，C、D级电涌保护器由限压型电涌保护器组成。 使用时用现场运行或准备安装的B级电涌保护器5、C级电涌保护器6、D级电涌保 护器7插入本仿真系统中，用去耦集中电感8，按1碘/m来代替级间的连接导线，组成B、C、 D三级防雷系统，利用用笔记本电脑作为负载，仿真(模拟)实际的防雷系统，把B级电涌保 护器5、C级电涌保护器6、D级电涌保护器7放在加市电和带负载的实际工作环境中，用摸 拟雷电的混合波雷电浪涌发生器2，对系统进行浪涌冲击，测量各级的电流分配和残压。权利要求一种雷电防护仿真系统，包括机柜(1)，其特征在于所述的机柜(1)上设有混合波雷电浪涌发生器(2)，混合波雷电浪涌发生器通过线路连通有三级防雷系统，三级防雷系统通过线路连通负载(3)，混合波雷电浪涌发生器由调压/升压电路、高压整流电路、高压贮能电路、高压放电开关或球隙、波形形成电路和耦合/去耦网络(4)组成。2.根据权利要求1所述的雷电防护仿真系统，其特征在于所述的三级防雷系统由B级 电涌保护器(5)、C级电涌保护器(6)、D级电涌保护器(7)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷电防护仿真系统，包括机柜（１），其特征在于所述的机柜（１）上设有混合波雷电浪涌发生器（２），混合波雷电浪涌发生器通过线路连通有三级防雷系统，三级防雷系统通过线路连通负载（３），混合波雷电浪涌发生器由调压／升压电路、高压整流电路、高压贮能电路、高压放电开关或球隙、波形形成电路和耦合／去耦网络（４）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈品富，孙柏民，
申请(专利权)人：杭州雷盾电子设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]