[发明专利]一种杆塔接地极冲击有效长度的测试系统及测量方法

权利要求书

1.一种杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，所述系统包括：

冲击电流发生器、电压电流波形测量记录装置、采样电阻、电流极、电压测量极；

冲击电流发生器用于输出模拟雷电流的冲击电流波；采样电阻用于测量输入冲击电流波形；电流极预埋在距离被测接地极预设范围内的地下，电流极布置在被测接地极的反向延长线上；电压测量极预埋在距离被测接地极预设范围内的地下；冲击电流发生器的输出极一端与采样电阻串联后，再与被测接地极的一端相连；冲击电流发生器输出极的另一端连接到电流极；电压测量极与电压电流波形测量记录装置连接，电压电流波形测量记录装置与被测接地极连接，电压电流波形测量记录装置与采样电阻连接，电压电流波形测量记录装置测量采样电阻的电压；电压电流波形测量记录装置测量获得水平接地极的冲击电流输入和冲击电压响应；分析电压电流波形测量记录装置所采集的冲击电压响应的波形信息，基于波形信息获得对应的电压幅值，基于获得的电压幅值，判断出该被测接地极是否达到冲击电流下的有效长度。

2.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，电压测量极与被测接地极的连线垂直于电流极与被测接地极的连线。

3.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，所述电压电流波形测量记录装置具体为示波器。

4.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，采样电阻为无感电阻。

5.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，冲击电流发生器的输出极一端与采样电阻串联后，再与被测接地极的一端相连；冲击电流发生器的输出极的另一端连接到电流极；电压测量极通过引线与电压电流波形测量记录装置的电压测量通道探头相连；电压电流波形测量记录装置探头的接地线夹与被测接地极的端口相连；电压电流波形测量记录装置的电流测量通道测量采样电阻的电压，电压电流波形测量记录装置探头的接地线夹与采样电阻的近被测接地极侧相连，电压电流波形测量记录装置探头与采样电阻的电源侧相连。

6.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，分析电压电流波形测量记录装置所采集的冲击电压响应的波形信息，设峰值时间t₁时刻对应的电压峰值为U₁，预设时间t₂对应电压幅值为U₂，

若

则冲击电压响应产生陡脉冲，判断出该被测接地极达到冲击电流下的有效长度。

7.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，电压电流波形测量记录装置采样频率大于或等于0.5MHz。

8.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，电流极和电压测量极距被测接地极的的距离相等，且距离大于或等于40m。

9.根据权利要求1所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，电流采样电阻采用电流传感器代替，替代用的电流传感器输入与输出信号延时小于或等于10ns。

10.一种杆塔接地极冲击有效长度的测试方法，所述方法基于权利要求1-9中任意一个所述的杆塔接地极冲击有效长度的测试系统，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：在距离被测接地极预设范围内的地下预埋电流极，电流极布置在被测接地极的反向延长线上；在距离被测接地极预设范围内的地下预埋电压测量极，电压测量极与被测接地极的连线垂直于电流极与被测接地极的连线；

步骤2：将冲击电流发生器的输出极一端与采样电阻串联后，再与被测接地极的一端相连；冲击电流发生器输出极的另一端连接到电流极；

步骤3：电压测量极通过引线与电压电流波形测量记录装置的电压测量通道探头相连，电压电流波形测量记录装置探头的接地线夹与被测接地极的端口相连，电压电流波形测量记录装置的电流测量通道测量采样电阻的电压，电压电流波形测量记录装置探头的接地线夹与采样电阻的近被测接地极侧相连，电压电流波形测量记录装置探头与采样电阻的电源侧相连；

步骤4：调整电压电流波形测量记录装置的量程、触发模式和电压电流波形测量记录装置探头的衰减倍率测得水平接地极的冲击电流输入和冲击电压响应；

步骤5：分析电压电流波形测量记录装置所采集的冲击电压响应的波形信息，设峰值时间t1时刻对应的电压峰值为U1，10μs后t2对应电压幅值为U2，

若

则冲击电压响应产生陡脉冲，即判断出该被测接地极达到冲击电流下的有效长度。