專利名稱：一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法
技術領域：
本發明關于一種直擊雷發生設備的實現方法，特別是涉及一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法。
背景技術：
目前，國內普遍采用單次模擬雷電的沖擊電流波形對防雷產品和雷電防護系統進行測試。IEC61312和IEEE等標準則建議對直擊雷采用A、B、C和D四段波形進行測試。由于單個測試波形和多個測試波形之間雷電沖擊電流的熱效應、力效應和電磁效應差別極大，兩者之間根本不能夠相提并論。因此，模擬直擊雷的發生器技術的落后，已經影響了飛機防雷、風力發電等相關領域標準的執行，導致系統不可靠性因素增加。國內研究沖擊設備的研究機構與廠家主要有上海交通大學高電壓試驗設備研究中心、西安交通大學、武漢大學、常州創捷公司等。這些廠家主要可以生產沖擊電流發生器設備和沖擊電壓發生器設備等，沖擊電流發生器包括下述波形:8/20 μ S、10/350 μ S、10/700 μ s、10/1000 μ s等；沖擊電壓發生器包括下述波形:1.2/50 μ S、方波發生器等。這些設備產生的波形主要是基于單脈沖的。國外研究沖擊設備主要有瑞士 HAEFELY公司，該公司生產的200kA8/20y s&110kA10/350y s的沖擊電流設備在單脈沖波形領域處于領先地位。然而，目前擁有的單脈沖波形(例如8/20 μ s或10/350 μ s)并不能完全反映出產品在自然雷電閃擊情況下的防護性能。國內外研究機構觀測到的數據顯示，雷電閃擊過程是呈連續脈沖沖擊形態。在國內，建在廣東省懷化縣的中國野外雷擊試驗場記錄到的一次雷電閃擊有8個連續脈沖波，在美國、德國和瑞士也曾觀測到一次雷擊有二十多個脈沖的報告。因此，為了能夠真實的模擬自然雷電，需研制小比例全波形直擊雷發生設備。
發明內容
為克服上述現有技術的不足，本發明之目的在于提供一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，其可以模擬真實的自然雷電，并應用到力光纖復合架空地線、飛機防雷、風力發電和石化防雷等領域，促進雷電防護的技術發展。為達上述及其它目的，本發明提出一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，包括如下步驟:步驟一，實現每個分量雷電波形參數；步驟二，采用高電壓隔離技術、大電流傳輸技術及多設備同步觸發實現全波形。進一步地,該雷電波形參數的A和D分量電流用改進的Crowbar回路實現。進一步地，該雷電波形參數的B分量電流采用L-C方波發生回路實現。進一步地，該雷電波形參數的C分量電流采用電池儲能技術實現。與現有技術相比，本發明一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法通過采用改進的Crowbar回路實現A和D分量電流、采用電容一電感集中參數模擬長回路高壓電纜放電實現B分量電流、采用電池儲能技術實現C分量電流，并采用創新高電壓隔離技術、大電流傳輸技術及多設備同步觸發實現了全波形直擊雷發生設備。
圖1為本發明一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法的步驟流程圖；圖2為本發明較佳實施例中模擬直擊雷的全波形雷電波形；圖3為本發明較佳實施例中A+C波形示意圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例并結合
本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。圖1為本發明一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發明一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，包括如下步驟:步驟101，實現每個分量雷電波形參數。
對于本發明之小比例全波形直擊雷發生設備，該設備主要技術指標有:A分量:脈沖寬度> 500 μ S，峰值2kA 20kA ；B分量:脈沖寬度> 5000 μ s’峰值200A 2kA ；C分量:脈沖寬度> ls，峰值20A 80A ；D分量:脈沖寬度> 500 μ s,峰值IkA 10kA。如下表I
為波形分段定義:
權利要求
1.一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，包括如下步驟: 步驟一，實現每個分量雷電波形參數； 步驟二，采用高電壓隔離技術、大電流傳輸技術及多設備同步觸發實現全波形。
2.如權利要求1所述的一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，其特征在于:該雷電波形參數的A和D分量電流用改進的Crowbar回路實現。
3.如權利要求1所述的一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，其特征在于:該雷電波形參數的B分量電流采用L-C方波發生回路實現。
4.如權利要求1所述的一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，其特征在于:該雷電波形參數的C分量 電流采用電池儲能技術實現。
全文摘要
本發明公開了一種小比例全波形直擊雷發生設備的實現方法，包括如下步驟步驟一，實現每個分量雷電波形參數；步驟二，采用高電壓隔離技術、大電流傳輸技術及多設備同步觸發實現全波形，本發明所實現的小比例全波形直擊雷發生設備可以模擬真實的自然雷電，并應用到光纖復合架空地線、飛機防雷、風力發電和石化防雷等領域，促進雷電防護的技術發展。
文檔編號G01R1/28GK103076472SQ20131004176
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者任曉明, 臧緒運 申請人:上海電機學院, 上海冠圖防雷科技有限公司