[实用新型]一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元

说明书

本实用新型提供一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元。适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元，包括：过电压保护电路和积分移相电路，所述过电压保护电路用于保护线路免遭过电压冲击，所述积分移相电路用于实现雷电流信号积分移相；所述积分移相电路包括一级主积分移相电路、二级次积分移相电路和三级次积分移相电路。本实用新型提供的一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分，单元通过设置过电压保护电路和三段式的积分移相电路，能够保护电路的同时对信号实现趋近90°移相，使输出的积分信号更加准确，从而使罗氏线圈对原始雷电流信号还原结果更加精准。

技术领域

本实用新型涉及雷电流采样技术领域，尤其涉及一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元。

背景技术

雷电是一种灾害性放电现象，它具有较大的冲击电流和强烈的雷电电磁脉冲，会对建筑物、输电线路、电子设备等造成损坏，影响正常生产和生活，因此对于雷电流监测十分必要。雷电流是一种宽频段高频电流信号，其频率主要集中于1-10kHz。幅值一般处于200kA以内。由于雷电流高幅值、高频率特性，采用普通互感线圈难以实现对雷电流的监测，因此常采用动态响应范围广、频率响应宽的罗氏线圈对雷电流进行监测，而罗氏线圈监测得到的雷电流信号为微分信号，需要积分才能还原得到原始雷电流信号。目前高频积分器主要有无源积分器和有源积分器两设计方案。

有源积分器采用高性能运算放大器构成，具有采样精度高、带宽等优点。但有源积分器由于需要外部供电，在很多场合并不适用。此外，高性能运算放大器售价较贵，导致有源积分器相对于无源积分器，成本较高，并且有源积分器电气元件较多，使得其体积也相对较大。

一般无源积分器采用RC无源积分结构，电路简单，成本低，但精度差，不能完全实现移相90°，使测定的原始雷电流信号存在较大误差。因此，有必要提供一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元，能够实现90°移相，使得到的原始雷电流信号更加精准。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元，包括：过电压保护电路和积分移相电路，所述过电压保护电路用于保护线路免遭过电压冲击，所述积分移相电路用于实现雷电流信号积分移相；所述积分移相电路包括一级主积分移相电路、二级次积分移相电路和三级次积分移相电路。

优选的，所述过电压保护电路由瞬态抑制二极管和氧化锌压敏电阻并联组成。

优选的，所述一级主积分移相电路包括串联的一级主积分移相电阻和一级主积分移相电容。

优选的，所述一级主积分移相电阻为可变电阻。

优选的，所述二级次积分移相电路包括串联的二级次积分移相电阻和二级次积分移相电容。

优选的，所述三级次积分移相电路包括串联的三级次积分移相电阻和三级次积分移相电容。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种适用于雷电流采集的高频罗氏线圈积分单元具有如下有益效果：

(1)、通过设置过电压保护电路和三段式的积分移相电路，能够保护电路的同时对信号实现趋近90°移相，使输出的积分信号更加准确，从而使罗氏线圈对原始雷电流信号还原结果更加精准。

(2)、通过设置瞬态抑制二极管和氧化锌压敏电阻并联的过电压保护电路，能对电路内的过电压进行抑制，保证后端电子元器件以及设备的正常工作。

(3)、通过设置串联的一级主积分移相电阻和一级主积分移相电容，能对罗氏线圈感应出的雷电流微分信号进行主积分移相，且能达到88°以上移相。

(4)、通过设置可调节的一级主积分移相电阻，能够方便与不同品牌和型号的罗氏线圈进行适配。