專利名稱：雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能摸擬實(shí)際的防雷系統(tǒng)的測量裝置，尤其是涉及一種對雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改良。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代防雷系統(tǒng)中，采用多級保護(hù)方法，逐級泄放雷電流，逐級降低過電壓到無害 水平；在多級保護(hù)中，不僅要求雷涌保護(hù)器(SPD)本身性能滿足要求，而且級間必須實(shí)現(xiàn)能 量配合，保持足夠的去耦距離，保證雷擊瞬間逐級啟動(dòng)。如何評估一個(gè)防電系統(tǒng)性能的優(yōu)劣呢？在防雷檢測評估中，憑經(jīng)驗(yàn)主觀判斷，往 往不夠準(zhǔn)確。如何客觀準(zhǔn)確評估一個(gè)防雷系統(tǒng)呢？需要有一種能測量和評估整個(gè)防雷系統(tǒng) 的儀器。傳統(tǒng)的SPD測量方法，是單獨(dú)對SPD進(jìn)行測量，與實(shí)際的防雷系統(tǒng)無關(guān)，這種方法 是孤立的測量方法，不考慮實(shí)際防雷系統(tǒng)中SPD加電和負(fù)載情況，以及SPD之間的互相配合 和互相影響。有可能單獨(dú)測量性能是好的，在實(shí)際的系統(tǒng)中卻沒有充分發(fā)揮作用，甚至如同虛設(shè)。有人提出采用電磁暫態(tài)程序(EMTP)仿真方法，作為雷電防護(hù)中SPD的輔助工程設(shè) 計(jì)。這種輔助設(shè)計(jì)方法，要有相當(dāng)高的軟件水平，操作相當(dāng)復(fù)雜，不適合基層防雷中心和一 般的防雷工程公司使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，其主要是解決現(xiàn) 有技術(shù)所存在的傳統(tǒng)的雷涌保護(hù)器測量方法不考慮實(shí)際防雷系統(tǒng)中雷涌保護(hù)器加電和負(fù) 載情況，以及SPD之間的互相配合和互相影響的問題；本實(shí)用新型還解決了電磁暫態(tài)程序 仿真方法要有相當(dāng)高的軟件水平，操作相當(dāng)復(fù)雜，不適合基層防雷中心和一般的防雷工程 公司使用等的技術(shù)問題。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的本實(shí)用新型的雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，包括機(jī)柜，其特征在于所述的機(jī)柜上設(shè)有混 合波雷電浪涌發(fā)生器，混合波雷電浪涌發(fā)生器通過線路連通有三級防雷系統(tǒng)，三級防雷 系統(tǒng)通過線路連通負(fù)載，混合波雷電浪涌發(fā)生器由調(diào)壓/升壓電路、高壓整流電路、高 壓貯能電路、高壓放電開關(guān)或球隙、波形形成電路和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)組成?；旌喜ɡ?電浪涌發(fā)生器的沖擊電流幅度為3kA或5kA或10kA，可由用戶選擇，能產(chǎn)生符合GB/ T17626. 5-1999 (IEC61000-4-5 1995) [3]標(biāo)準(zhǔn)要求的 1. 2/50 衽&8/20 衽混合波。調(diào)壓 / 升 壓電路，把輸入的220伏交流電升壓到所需的高壓，供給高壓整流電路；高壓整流電路把由 升壓電路送來的交流高壓整流成為所需的高壓，送到高壓貯能電容器貯存；高壓放電開關(guān) 通過電控使開關(guān)瞬間閉合，脈沖電容器上貯存的高能量瞬間向波形形成電路放電，形成所 需的浪涌波形；波形形成電路由高壓脈沖電容器、波頭無感電阻組件、波尾無感電阻組件和調(diào)波電感組件等組成，它是能否能產(chǎn)生符合GB/T17626. 5-1999 (IEC61000-4-5 1995)標(biāo)準(zhǔn)要求的1. 2/50衽&8/20衽混合波的關(guān)鍵。耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)由耦合器和去耦器組成，耦合器 是一只大容量的放電管，由它把高能量浪涌耦合給受試設(shè)備，阻斷220伏交流進(jìn)入儀器，以 免損壞儀器內(nèi)的電路。去耦網(wǎng)絡(luò)采用反向?yàn)V波，電涌吸收、隔離等措施，一方面把220伏交 流電壓送給被試設(shè)備，另一方面阻止電涌電流干擾市電。作為優(yōu)選，所述的三級防雷系統(tǒng)由B級電涌保護(hù)器、C級電涌保護(hù)器、D級電涌保護(hù) 器和級間的去耦集中電感組成，B級電涌保護(hù)器由間隙型或限壓型電涌保護(hù)器組成，C、D級 電涌保護(hù)器由限壓型電涌保護(hù)器組成。用現(xiàn)場運(yùn)行或準(zhǔn)備安裝的電涌保護(hù)器即SPD插入本 仿真系統(tǒng)中，用去耦集中電感，按1碘/m來代替級間的連接導(dǎo)線，組成B、C、D三級防雷系 統(tǒng)，可以用筆記本電腦作為負(fù)載，仿真(模擬)實(shí)際的防雷系統(tǒng)，把電涌保護(hù)器即SPD放在 加市電和帶負(fù)載的實(shí)際工作環(huán)境中，用摸擬雷電的混合波雷電浪涌發(fā)生器，對系統(tǒng)進(jìn)行浪 涌沖擊，測量各級的電流分配和殘壓，從而評估整個(gè)系統(tǒng)的防雷效果。作為優(yōu)選，所述的機(jī)柜上設(shè)有導(dǎo)軌，B級電涌保護(hù)器、C級電涌保護(hù)器、D級電涌保 護(hù)器、去耦集中電感都安裝在導(dǎo)軌上。這樣可以使得電涌保護(hù)器、去耦集中電感都能在導(dǎo)軌 上調(diào)整位置。機(jī)柜上可以通過接地排連接地面。作為優(yōu)選，所述的波形形成電路連接有電壓波形檢測裝置、電流波形檢測裝置、峰 值采樣保持電路，峰值采樣保持電路連接有清零鎖定電路。機(jī)柜的上半部分可裝有顯示浪 涌幅度的浪涌幅度表、顯示每級的殘壓幅值的殘壓表、數(shù)字示波器、雙通道、帶寬60MHZ抽 樣率lGS/s (外購)、觀測電流和殘壓波形。數(shù)字示波器可與PC連接，記錄、打印、存貯測量結(jié)果。因此，本實(shí)用新型具有通過仿真進(jìn)行各級配合設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)性能達(dá)到最佳，通過本 系統(tǒng)仿真實(shí)際的防雷系統(tǒng)用模擬雷電的組合波，檢測實(shí)際的防雷效果，檢驗(yàn)各級配合的合 理性，通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)，在各級加電的情況下進(jìn)行浪涌沖擊，檢測各級的電流和殘壓， 更具真實(shí)性，能反映SPD的實(shí)際工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)真正意義的在線測試，結(jié)構(gòu)簡單、合理等特
點(diǎn)ο

附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)的線路原理示意圖。圖中零部件、部位及編號機(jī)柜1、混合波雷電浪涌發(fā)生器2、負(fù)載3、耦合/去耦網(wǎng) 絡(luò)4、B級電涌保護(hù)器5、C級電涌保護(hù)器6、D級電涌保護(hù)器7、去耦集中電感8。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例本例的雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，如圖1、圖2，有一個(gè)機(jī)柜1，機(jī)柜1上設(shè)有混合 波雷電浪涌發(fā)生器2，混合波雷電浪涌發(fā)生器通過線路連通有三級防雷系統(tǒng)，三級防雷系統(tǒng) 通過線路連通負(fù)載3，混合波雷電浪涌發(fā)生器由調(diào)壓/升壓電路、高壓整流電路、高壓貯能 電路、高壓放電開關(guān)或球隙、波形形成電路和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)4組成。調(diào)壓/升壓電路設(shè)在 調(diào)壓器、升壓變壓器內(nèi)，高壓整流電路由整流硅堆以及限流電阻實(shí)現(xiàn)，高壓貯能電路設(shè)在高壓貯能器內(nèi)，波形形成電路連接有電壓波形檢測裝置、電流波形檢測裝置、峰值采樣保持電路，峰值采樣保持電路連接有清零鎖定電路。三級防雷系統(tǒng)由B級電涌保護(hù)器5、C級電涌 保護(hù)器6、D級電涌保護(hù)器7和級間的去耦集中電感8組成，B級電涌保護(hù)器5、C級電涌保 護(hù)器6、D級電涌保護(hù)器7、去耦集中電感8都安裝在機(jī)柜的導(dǎo)軌上。B級電涌保護(hù)器由間隙 型電涌保護(hù)器組成，C、D級電涌保護(hù)器由限壓型電涌保護(hù)器組成。 使用時(shí)用現(xiàn)場運(yùn)行或準(zhǔn)備安裝的B級電涌保護(hù)器5、C級電涌保護(hù)器6、D級電涌保 護(hù)器7插入本仿真系統(tǒng)中，用去耦集中電感8，按1碘/m來代替級間的連接導(dǎo)線，組成B、C、 D三級防雷系統(tǒng)，利用用筆記本電腦作為負(fù)載，仿真(模擬)實(shí)際的防雷系統(tǒng)，把B級電涌保 護(hù)器5、C級電涌保護(hù)器6、D級電涌保護(hù)器7放在加市電和帶負(fù)載的實(shí)際工作環(huán)境中，用摸 擬雷電的混合波雷電浪涌發(fā)生器2，對系統(tǒng)進(jìn)行浪涌沖擊，測量各級的電流分配和殘壓。
權(quán)利要求一種雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，包括機(jī)柜(1)，其特征在于所述的機(jī)柜(1)上設(shè)有混合波雷電浪涌發(fā)生器(2)，混合波雷電浪涌發(fā)生器通過線路連通有三級防雷系統(tǒng)，三級防雷系統(tǒng)通過線路連通負(fù)載(3)，混合波雷電浪涌發(fā)生器由調(diào)壓/升壓電路、高壓整流電路、高壓貯能電路、高壓放電開關(guān)或球隙、波形形成電路和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述的三級防雷系統(tǒng)由B級 電涌保護(hù)器(5)、C級電涌保護(hù)器(6)、D級電涌保護(hù)器(7)和級間的去耦集中電感⑶組 成，B級電涌保護(hù)器由間隙型或限壓型電涌保護(hù)器組成，C、D級電涌保護(hù)器由限壓型電涌保 護(hù)器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述的機(jī)柜(1)上設(shè)有導(dǎo)軌， B級電涌保護(hù)器(5)、C級電涌保護(hù)器(6)、D級電涌保護(hù)器(7)、去耦集中電感(8)都安裝在 導(dǎo)軌上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)，其特征在于所述的波形形成電 路連接有電壓波形檢測裝置、電流波形檢測裝置、峰值采樣保持電路，峰值采樣保持電路連 接有清零鎖定電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能摸擬實(shí)際的防雷系統(tǒng)的測量裝置，尤其是涉及一種雷電防護(hù)仿真系統(tǒng)。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的傳統(tǒng)的雷涌保護(hù)器測量方法不考慮實(shí)際防雷系統(tǒng)中雷涌保護(hù)器加電和負(fù)載情況，以及SPD之間的互相配合和互相影響的問題；本實(shí)用新型還解決了電磁暫態(tài)程序仿真方法操作相當(dāng)復(fù)雜，不適合基層防雷中心和一般的防雷工程公司使用等的技術(shù)問題。本實(shí)用新型包括機(jī)柜，機(jī)柜上設(shè)有混合波雷電浪涌發(fā)生器，混合波雷電浪涌發(fā)生器通過線路連通有三級防雷系統(tǒng)，三級防雷系統(tǒng)通過線路連通負(fù)載，混合波雷電浪涌發(fā)生器由調(diào)壓/升壓電路、高壓整流電路、高壓貯能電路、高壓放電開關(guān)或球隙、波形形成電路和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)組成。
文檔編號G01R31/00GK201589825SQ20092031893
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者孫柏民, 陳品富 申請人:杭州雷盾電子設(shè)備有限公司