[发明专利]利用光谱测量电弧阻抗的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电弧阻抗的测量，更具体地涉及利用光谱测量电弧阻抗的方法和系统。

背景技术

特快速暂态过电压（VFTO）高频电弧的阻抗的测量对于电力系统和网络故障的及时发现、测量和解决具有重要的意义。

在现有技术中，一般通过测量电弧电流和电弧电压计算得到VFTO高频电弧弧阻，具体地，利用电弧电压的阻性分量除以电弧电流得到电弧通道电阻，如公式（1）所示（参见“M.J.Kushner.Arc resistance of laser-triggered spark gaps[J].J.Appl.Phys.58,1744(1985)”）：

R(t)=U(t)-[Ls(t)di(t)dt+i(t)dLs(t)dt+Ledi(t)dt]i(t)---(1)]]>

其中，R(t)为高频电弧电阻，U(t)为测量电压，i(t)为电弧电流，L_e为电弧两端电极的杂散电感，L_s(t)为随时间递减的电弧通道电感。

电压测量采用快响应电容分压器；电流测量采用罗氏线圈；电弧两端电极的杂散电感根据电极外形估算；电弧通道电感通过通道半径计算，可根据回路布置采用不同的计算模型，常用模型有同轴传输线模型，如公式（2）所示：

Ls=l*ln(ρ2ρ1)*10-7---(2)]]>

其中，ρ₂为回流半径，由回路布置确定；ρ₁为通道半径，由激光干涉法测量，如图1所示，图1示出了现有技术的测量电弧通道半径的方法的原理。该图所示的激光干涉法测量通道半径的主要原理如下。利用激光器产生一束激光并从一侧照射放电通道，在另一侧通过接收屏接收，得到的图像如图1所示，其中w₁为通道直径，w₂为等离子体到周边气体介质的过渡。