[发明专利]方波电流波引发下光纤复合架空地线雷击效应的测试装置和方法

权利要求书

1.方波电流波引发下光纤复合架空地线雷击效应的测试方法，其特征在于，

包括以下操作：1)被试品连接就绪后开机，通过主控单元设置光纤复合架空地线两重雷击直接效应试验的时序控制参数，并将所有的控制参数传输至微型处理单元；

2)通过主控单元设置第一方波引发测试回路的充电电压、放电电压、以及第一雷电流发生回路中主放电开关的间隙距离，可编程序逻辑控制器根据设置的放电电压的大小调整开关电极距离；

3)接通充电电源，对光纤复合架空地线雷击效应试验的第一方波引发测试回路进行充电，当微型处理单元检测到第一方波引发测试回路储能电容的充电电压均大于或等于预先设置的放电电压时，微型处理单元将会输出第一个控制脉冲；

4)微型处理单元第一个控制脉冲输出到光电隔离模块，通过光电隔离模块输出到第一路高压触发模块控制端，控制其动作并输出一路控制脉冲至第一雷电流发生回路中主放电开关的触发回路中，触发回路工作并使第一方波引发测试回路的主开关触发导通；

5)从微型处理单元接收到微型处理单元的第一个控制脉冲输出起，微型处理单元进入定时状态，当定时时间满足预先设置的第一雷电流分量与第二雷电流分量之间的时序控制参数时，微型处理单元输出第二个控制信号，经过光电隔离模块到达第二路控制模块控制端，控制第二路控制模块动作并输出控制信号使第二测试回路的开关闭合，第二雷电流分量施加到被试品上；当第二测试回路发生回路的开关闭合时间满足预先设定的第二雷电流分量的作用时间时，微型处理单元输出控制信号使第二测试回路发生回路的开关断开；使得第一雷电流分量、第二雷电流分量就依次、不间断的施加在被试品光纤复合架空地线上；

6)第一电流传感器、第二电流传感器将检测结果提取输入到示波器中，主控单元读取示波器的测量波形数据，进行试验数据的分析和屏幕显示

所述方法的装置为被试品光纤复合地缆通过作用间隙分别与并联在测控管理系统之间的两重雷电流分量测试回路相连接；

第一方波引发测试回路向带有作用间隙的被试品输出电压大于100kV、电荷量不小于10C、平均峰值电流不小于2kA、持续时间1～5ms、波形为方波的第一雷电流分量，其包括依次相连接的第一雷电流发生回路、第一耦合/去耦网络DCN1和第一电流传感器；第一雷电流发生回路包括充电单元、放电单元和方波波形形成单元；第二测试回路向带有作用间隙的被试品输出直流电流幅值100～400A、电荷量50～200C、持续时间0.25～0.5s的第二雷电流分量，其包括依次相连接的第二雷电流发生回路、第二耦合/去耦网络DCN2和第二电流传感器；第二雷电流发生回路包括充电单元、放电单元和波形形成单元；所述的测控管理系统控制两重测试回路的时序参数，其包括控制单元和测量单元；控制单元包括主控单元以及分别与其相连接的可编程序逻辑控制器和微型处理单元，测量单元包括与主控单元相联系的示波器；可编程序逻辑控制器分别与两重测试回路的充电单元和放电单元相连接；微型处理单元分别通过光电隔离模块、第一路高压触发模块与第一方波引发测试回路的开关相连接，通过光 电隔离模块、第二路控制模块和第二测试回路的开关相连接；示波器分别与两重测试回路的电流传感器相连接，示波器的测量数据通过无线网络上传至主控单元；

所述的测控管理系统通过控制单元控制两重雷电流测试回路的时序参数，其包括：

第一方波引发测试回路中的放电电压、主开关放电球隙之间的距离；以及第一方波引发测试回路、第二测试回路的作用时刻、两重雷电流发生回路之间的时间间隔；控制单元还进行以下参数的设置：两重雷电流发生回路中充电单元的接通/断开、充电电压的升高/降低、测试回路的放电及试验过程中的紧急停止；

所述的第一耦合/去耦网络DCN1确保第一雷电流分量对被试品的精确施加，防止第二雷电流分量对第一方波引发测试回路的能量灌入；其由放电间隙、电容、电阻构成；所述的第二耦合/去耦网络DCN2确保第二雷电流分量对被试品的精确施加以及抑制第一雷电流分量对第二测试回路的电磁干扰和破坏；其为低通滤波器或逆向滤波器。

2.如权利要求1所述的方波电流波引发下光纤复合架空地线雷击效应的测试方法，其特征在于，所述的第一雷电流分量是对被试品施加模拟雷击电流在雷击附着点的散流，能够将作用间隙击穿导通并能够将第二雷电流分量有效引发注入；第二雷电流分量是输出电压恒定的直流电流。