基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台制造技术

本实用新型专利技术涉及实验线路雷电感应测试相关技术领域，特别是涉及基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台，包括：用于模拟所述配电线路的实验线路、设置在所述实验线路旁的火箭引雷装置、与所述实验线路连接的过电压测试装置，以及监控终端。本实用新型专利技术的基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台，通过设置与实验线路连接的过电压测试装置，以及监控终端，实现了切实可靠的一套基于火箭引雷技术的试验平台。测量的数据真实可靠，且误差较小。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及实验线路雷电感应测试相关
，特别是涉及基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台。
技术介绍
雷电流、空间电磁场、线路过电压是雷击地面导致线路过电压过程中的三个重要因素，而雷电感应过电压试验是对于这些要素进行科学研究最为直接有效的手段，但是开展的难度也相对较大。目前雷电感应过电压的试验主要是在日本和美国的佛罗里达州进行，此外在南非和墨西哥也进行了一些试验，这些试验有些探讨了雷电流、感应电磁场和线路过电压三者之间的关系，有些只探讨了其中两者之间的关系。在这些试验之中，有些直接观察了自然产生的雷电，有些采用了火箭引雷的方式，还有些采用了烟囱引雷的方式。1979年在Tampa，M.J.Master观察了自然雷电在输电线路附近产生的电场以及在输电线路上产生的过电压，首次在仿真计算程序中考虑了水平电场的影响，之前一般仅考虑雷电流产生的垂直于地面的电场对于感应过电压的影响。1985年在NASA，M.Rubinstein观察了自然雷电在输电线路附近产生的电磁场以及在输电线路上产生的过电压，认为Master使用的计算程序中对于水平电场方向的处理存在问题，使用了自行研发的球形三维电场探头，对于低频电场具有比较好的响应。1986年在NASA, N.Georgiadis再次观察了自然雷电在输电线路附近产生的电磁场以及在输电线路上产生的过电压，不同于Rubinstein只测量线路一端的电压，Georgiadis测量了线路两端的电压，并且考虑了线路两端接匹配阻抗或者是开路共四种组合情况。1986年在NASA，M.Rubinstein还进行了一次引雷试验，测量了空间电磁场以及在线路两端产生的过电压，观测到的过电压波形可以分为震荡型和冲击型两种类型，其中震荡型和理论计算的结果符合较好，而对于冲击型目前还没有模型能够进行解释。1997年，F.Rachidi不仅仅考虑了雷电的回击过程，还考虑了雷电先导发展对于线路过电压的贡献，先导产生的分量当雷电方向和线路平行时更为明显，考虑了雷电先导过程的新计算模型和实际测量得到的结果符合的更好。V.A.Rakov综合论述了从1992年到2002年十年间在Blanding基地进行的火箭引雷试验，以及测量得到的结果，而且在这一系列试验中采用了能够近距离测量大电场的电场传感器。1993年在Blanding, P.P.Barker进行了火箭引雷的试验,测量了雷电流波形，空间电磁场以及在线路上产生的过电压，P.P.Barker测量了线路中间产生的感应过电压而并非仅仅是线路两端的感应过电压，此外还考虑了避雷器的影响。Fernandez自1994年到1997年在Blanding基地进行的火箭引雷试验中还观察到当雷击点距离线路很近时，雷电流还会通过地面、杆塔最终传播到线路上。1997年在Blanding，D.Wang使用高速摄像系统以及雷电流测量元件，记录了火箭引雷的先导发展以及回击过程中的相关参数。而2003年同样在Blanding基地，R.C.0lsen III使用更加精确的高速摄像系统观测到了不同的变化规律。1980到1981年间，Yokoyama在Fukui进行了烟囱引雷的试验，测量了在线路上产生的雷电过电压，讨论了在地线接地以及不接地时对于过电压的屏蔽作用。1981年到1984年，Yokoyama继续在Fukui进行烟囱引雷试验，这次不仅测量了线路上的电压，还测量烟囱底部的雷电流幅值，讨论了两者之间的关系。1984年到1988年,Yokoyama继续在Fukui进行烟 引雷试验，测量了线路上的过电压以及烟 底部的雷电流波形，和理论模型计算得到的结果进行比较，在模型中考虑杆塔的影响时，计算得到的结果更加符合实际测量得到的结果。1989年Asakawa在Fukui进行烟囱引雷试验,在测量中Asakawa使用了 ALCS (用于测量雷电流波形)和ALPS(用于测量雷电流通道的发展情况)两套测量系统，发现了两种雷电流类型，一种幅值较小持续时间较长，另一种幅值较大持续时间较短，此外还讨论了雷电流明度和幅值之间的关系。1993年到1997年Mchishita在Fukui进行了烟囱引雷试验，测量了雷电流波形和线路上的过电压波形，建立了更为完善的雷击高塔建筑时的感应过电压计算模型，并和实际测量结果进行了比较。从1978年到1981年，A.J.Eriksson在南非的一条IOkm长的线路上进行了雷电感应过电压的试验，测量了线路上的感应过电压。1984年在墨西哥，F.de la Rosa测量了线路末端的电压、电流以及空间中的电场，把测量得到的结果和理论计算值进行了比较，指出Master测量得到的某些波形极性相反。上述在不同地点开展的试验，都在不同的历史时期显著推动了对于雷电感应过电压研究的发展，直到现今，雷电感应过电压试验研究依旧是研究这一问题最为直接、有效的研究方法，然而它的试验成本较高，控制、改变试验相关参数也较为困难，需要其他研究方法的补充和支持。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有技术的试验成本较高，控制、改变试验相关参数较为困难的技术问题，提供一种基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台。一种基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台，包括:用于模拟所述配电线路的实验线路、设置在所述实验线路旁的火箭引雷装置、与所述实验线路连接的过电压测试装置，以及监控终端，所述过电压测试装置包括分压模块和采样模块；所述分压模块与所述实验线路连接，用于将所述实验线路的电压分压后得到测试电压后输出；所述采样模块的输入端与所述分压模块的输出端连接，用于对所述测试电压进行采样得到采样电压，所述采样模块的输出端与所述监控终端连接，将采样电压发送到所述监控终端。在其中一个实施例中，所述分压模块包括依次连接的高压侧单元和低压侧单元；所述高压侧单元的输入端与所述实验线路连接，将所述实验线路的电压分压后得到第一分压电压输出，所述第一分压电压为所述实验线路的电压的M1/N1，且Ml小于NI ；所述低压侧单元的输入端与所述高压侧单元的输出端连接，提高所述第一分压电压后得到测试电压，所述测试电压为所述第一分压电压的M2/N2，且M2大于N2。在其中一个实施例中，所述高压侧单元为阻容分压器。在其中一个实施例中，所述分压模块与所述采样模块之间还设有保护电路。在其中一个实施例中，所述过电压测试装置还包括供电模块、蓄电池和太阳能电池，所述供电模块的输出端与所述采样模块连接，供电模块的输入端分别与蓄电池、太阳能电池和市电连接。在其中一个实施例中，所述实验线路包括至少一个杆塔，每个杆塔与一个过电压测试装置连接，所述监控终端分别与每个过电压测试装置的采样模块的输出端连接。在其中一个实施例中，还包括电磁场探测装置，所述火箭引雷装置设置在第一杆塔旁，所述电磁场探测装置设置在所述第一杆塔的下方，且所述电磁场探测装置与所述监控终端连接。在其中一个实施例中，所述分压模块包括依次连接的高压侧单元和低压侧单元；所述高压侧单元的输入端与所述实验线路连接，将所述实验线路的电压分压后得到第一分压电压输出，所述第一分压电压为所述实验线路的电压的M1/N1，且Ml小于NI ；所述低压侧单元的输入端与所述高压侧单元的输出端连接，提高所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于火箭引雷技术的配电线路雷电感应过电压模拟平台，其特征在于，包括：用于模拟所述配电线路的实验线路、设置在所述实验线路旁的火箭引雷装置、与所述实验线路连接的过电压测试装置，以及监控终端，所述过电压测试装置包括分压模块和采样模块；?所述分压模块与所述实验线路连接，用于将所述实验线路的电压分压后得到测试电压后输出；?所述采样模块的输入端与所述分压模块的输出端连接，用于对所述测试电压进行采样得到采样电压，所述采样模块的输出端与所述监控终端连接，将采样电压发送到所述监控终端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆国俊，熊俊，王劲，刘宇，沈伟民，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，清华大学，
类型：实用新型
国别省市：