[发明专利]先导放电过程的电流测量装置

说明书

本发明公开了一种先导放电过程的电流测量装置，包括：第一采样电阻、第二采样电阻、气体放电保护管、第一差分探头对、第二差分探头对和录波仪；气体放电保护管并联在第二采样电阻的两端；第一差分探头对的第一输入端与第一采样电阻的第一端连接，第一差分探头对的第二输入端与第一采样电阻的第二端连接，第一差分探头对的输出端与录波仪连接；第二差分探头对的第一输入端与第二采样电阻的第一端连接，第二差分探头对的第二输入端与第二采样电阻的第二端连接，第二差分探头对的输出端与录波仪连接。本发明公开的一种先导放电过程的电流测量装置，能够解决现有技术无法在先导放电过程中进行高动态范围、高带宽以及强抗干扰能力的电流测量的问题。

技术领域

本发明涉及电流测量技术领域，尤其涉及一种先导放电过程的电流测量装置。

背景技术

先导放电是长空气间隙绝缘破坏的主要方式，对先导放电的发展特性的研究，对于优化电力系统绝缘设计有重要指导意义。先导的发展过程分为初始电晕、二次电晕、重发光(restrike)、先导连续发展以及间隙击穿等阶段，不同阶段对应的电流脉冲在幅值和上升时间上都明显不同。在先导发展的全过程中，电流脉冲的幅值变化范围在数十毫安至数十安，上升时间变化范围在数纳秒至数十微秒。因此，需要一种能够精确测量先导放电过程的电流脉冲的方法。

现有技术中，测量电流的主要方法是通过同轴电阻器(shunt)或罗氏线圈(RogowskiCoil)将电流信号转换为电压信号，再直接经过同轴电缆或经过光纤射频系统(RoF：RFoverFiber)进行光电隔离后传送至数字化仪(Digitizer)进行采样和存储。

本发明在实施本发明的过程中发现，现有技术存在如下技术问题：

同轴电阻器(shunt)的同轴电阻器阻值通常为0.001欧姆到0.1欧姆，难以捕捉微弱的电流信号，并且受制于同轴电缆50欧姆特征阻抗，同轴电阻器的阻值无法提高，否则会由于分流影响测量精度；罗氏线圈(RogowskiCoil)通过电磁感应原理耦合电流激发的空间电磁场，将电流的变化转化为电压信号输出，然后通过专用的积分器对电压信号进行积分后得到电流，然而罗氏线圈的构造决定了其测量范围和带宽存在相互制约的关系，测量范围越大带宽越低，小信号的灵敏度也越低；此外，罗氏线圈还很容易受到电磁辐射的干扰，不利于高频小信号的测量。

发明内容

本发明实施例提供一种先导放电过程的电流测量装置，能够解决现有技术无法在先导放电过程中进行高动态范围、高带宽以及强抗干扰能力的电流测量的问题。

本发明实施例一提供一种先导放电过程的电流测量装置，包括：第一采样电阻、第二采样电阻、气体放电保护管、第一差分探头对、第二差分探头对和录波仪；

所述第一采样电阻的第一端与电流输入端连接，所述第一采样电阻的第二端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第二采样电阻的第二端与电流输出端连接；

所述气体放电保护管并联在所述第二采样电阻的两端；

所述第一差分探头对的第一输入端与所述第一采样电阻的第一端连接，所述第一差分探头对的第二输入端与所述第一采样电阻的第二端连接，所述第一差分探头对的输出端通过模拟前端与所述录波仪连接；

所述第二差分探头对的第一输入端与所述第二采样电阻的第一端连接，所述第二差分探头对的第二输入端与所述第二采样电阻的第二端连接，所述二差分探头对的输出端通过模拟前端与所述录波仪连接。

作为上述方案的改进，所述第一采样电阻的阻值不小于0.1欧姆且不大于1欧姆。

作为上述方案的改进，所述第二采样电阻的阻值不小于100欧姆且不大于1000欧姆。

作为上述方案的改进，其特征在于，所述第一采样电阻和第二采样电阻均为高压无感电阻。