[发明专利]一种中继站天馈线雷电流测试系统及测试方法

说明书

本发明属于中继站雷电流测试技术领域，尤其涉及一种中继站天馈线雷电流测试系统及测试方法。一种中继站天馈线雷电流测试系统，包括高铁中继站内的通信铁塔和信号机械室，还包括雷电浪涌冲击子系统、信号采集子系统以及远程控制子系统，所述雷电浪涌冲击子系统与所述通信铁塔的塔身顶端的避雷针相连接，用于模拟雷击，给所述通信铁塔注入雷电脉冲电流；所述信号采集子系统包括两个以上的电流采集装置，所述电流采集装置设置在所述通信铁塔上，用于在所述雷电浪涌冲击子系统的模拟雷击环境下采集流经所述通信铁塔的雷电流数据，能够安全、高效地开展高铁中继站内的天馈线雷电流测试，为后续制定合适的高铁信号设备雷电防护策略和措施提供数据支撑。

技术领域

本发明属于中继站雷电流测试技术领域，尤其涉及一种中继站天馈线雷电流测试系统及测试方法。

背景技术

近年来，具有输送能力强、运营速度快、节能环保等优势的高铁在我国得到快速发展，而雷电活动比较强烈的中东部及沿海地区也是我国高铁线路的集中分布地区。信号中继站作为高铁信号系统的重要组成部分，关系到高铁的行车安全与运输效率；而信号中继站内的通信铁塔为保证其信号覆盖面积，往往会被建造的很高，这使其容易成为雷云的放电对象。当雷电击中通信铁塔后，雷电流沿塔身泄放到大地，为了避免对通信铁塔附近沿塔平行布置的天馈线造成的旁侧闪击，需将天馈线金属屏蔽层在天线处与塔身等电位连接，此时雷电流会经天馈线进入地面机械室，过大的电流会导致机械室内信号设备故障、失效甚至损坏。

目前高铁信号中继站雷电防护主要参照无线基站防雷标准，但其实高铁信号中继站内基站结构以及防护原则与无线基站并不相同，根据无线基站防雷标准开展测试并制定的防雷措施难以适用于高铁信号中继站雷电防护，防护效果也欠佳。因此针对性开展高铁信号中继站天馈线雷电流测试，为后续制定合适的高铁信号设备雷电防护策略和措施十分重要。

中国发明专利公开号为CN115508606A的一种基于光纤传感的雷电流测试系统及方法，其雷电流测试系统主要由雷电测试子系统、远程通信子系统和远程处理子系统组成，然而该方法中测试子系统和远程通信子系统通过数据线传输，但该方法无法实现测试端与通信端的电气隔离，安全性较差。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种中继站天馈线雷电流测试系统，能够安全、高效地开展高铁中继站内的天馈线雷电流测试，为后续制定合适的高铁信号设备雷电防护策略和措施提供数据支撑。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种中继站天馈线雷电流测试系统，包括高铁中继站内作为测试目标的通信铁塔和信号机械室，还包括雷电浪涌冲击子系统、信号采集子系统以及远程控制子系统，所述雷电浪涌冲击子系统与所述通信铁塔塔身顶端的避雷针相连接，用于模拟雷击，给所述通信铁塔注入雷电脉冲电流；所述信号采集子系统包括两个以上的电流采集装置，所述电流采集装置设置在所述通信铁塔上，用于在所述雷电浪涌冲击子系统的模拟雷击环境下采集流经所述通信铁塔的雷电流数据；所述远程控制子系统接收所述信号采集子系统所采集到的雷电流数据，进行汇总和处理；天馈线的一端设置在述通信铁塔上，另一端进入所述信号机械室内，与所述信号机械室内的等效阻抗相连接。

优选的，所述雷电浪涌冲击子系统包括雷电浪涌发生器、导电金属编制带和回流极；所述雷电浪涌发生器的高压端通过所述导电金属编制带与所述避雷针相连接；所述雷电浪涌发生器的低压端与所述回流极相连接。

优选的，所述回流极包括导线和若干深地电极，所述深地电极设置于地面之下，且通过所述导线与所述雷电浪涌发生器的低压端相连接。

优选的，所述电流采集装置包括第一电流采集装置和第二电流采集装置；所述第一电流采集装置设置在所述避雷针处，用来采集注入所述通信铁塔的总电流；所述第二电流采集装置设置在靠近所述信号机械室的天馈线上，用于采集所述天馈线从所述通信铁塔上分得的分电流。