[实用新型]雷电瞬态冲击电流传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电流传感器，特别是针对雷击瞬间所产生的数万安培至十万安培的超高冲击电流的检测，提供的一种雷电瞬态冲击电流传感器。

背景技术

近年来，由于雷击灾害频发，造成电力、林业、民航、水利、交通、石化、风电等行业部门的巨大损失，迫切需要各地区各季节雷击发生的数据资料，特别需要直接测量雷击电流，取得雷电波形和实时准确定位雷击地点，以便迅速抗击雷击灾害，排除雷害故障，取得开展雷击防护设计规范的科学依据。而目前国际国内对雷电的检测，通常采用在数十平方公里范围内建立三个以上基站，配备声光电磁检测仪器，对雷声、闪电光波、雷击电磁场进行检测，然后根据接收到的声光电磁参数的方位和时延，计算出雷击大体地理位置(误差约数公里)，不能直接测量雷击电流，不能取得雷电波形，也不能实时准确定位雷击地点(详见中国气象局2006年发布的“闪电监测定位系统技术条件规范”征求意见稿)。因此其取得的雷击数据难以充分满足各行业的迫切需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单，性能可靠，能有效测量数万安培至十万安培的瞬态冲击大电流，信号输出稳定，重复性及线性度完全能满足实际使用要求的雷电瞬态冲击电流传感器。

本实用新型采用罗柯夫斯基线圈的工作原理，将通常用于测量低频交流电流的线圈，改造成为测量瞬态冲击大电流的传感器。

本实用新型的技术方案是：在柔性中空绝缘骨架上，等间距绕制线圈，线圈的末端穿入骨架的中空孔，并从其始端引出，线圈的首尾两端焊接积分电阻，同时在积分电阻两端焊接信号输出电缆8，将骨架和线圈整体放入具有屏蔽层的绝缘护套内，绝缘护套的首尾两端，带有接头螺拴6和接头螺母7。

在实际使用中，该传感器环绕在雷电泄放回路的导流体上，当检测到雷击泄放电流时，根据电磁感应原理，线圈中产生相应的感生电势，在线圈的积分电阻两端，输出与雷击泄放电流成正比的信号电压。

本实用新型的特点是：

结构简单，并且是无源器件，因此具有很高的可靠性，能有效测量数万安培至十万安培的瞬态冲击大电流，信号输出稳定，安装方便，使用安全，其重复性、线性度、稳定度均能满足实际使用要求。特别适宜野外恶劣环境广泛使用。便于取得电力、林业、民航、水利、交通、石化、风电等行业急需的大量的雷电数据气象资料。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理图。

图2是本实用新型的线圈及骨架结构图。

图3是本实用新型的整体装配图。

具体实施方式

本传感器由骨架1，线圈2，积分电阻3，屏蔽层4，绝缘护套5，接头螺拴6，接头螺母7，信号输出电缆8组成。

在柔性中空绝缘骨架1上，用高强度漆包线，以等间距绕制线圈2，至骨架1的末端，将线圈2的末端穿入骨架1的中空孔，并从其始端引出。将线圈2的首尾两端，焊接上积分电阻3，同时在积分电阻两端，焊接信号输出电缆8。再将骨架1和线圈2，整体放入具有屏蔽层4的柔性绝缘护套5内。柔性绝缘护套5的首尾两端，带有接头螺拴6和接头螺母7。在实际测量使用中，将本传感器体，环绕在雷击泄放电流的导流体上，将接头螺拴6，拧入接头螺母7。然后将后续测量电路的输入端，连接到本传感器的信号输出电缆8。

实际测量时，根据雷击导流体的几何尺寸，确定线圈长度L＝环绕直径*圆周率π，则线圈2环绕直径的范围L为400mm至1000mm。

根据测量电流量程和所需要的输出电压幅度，确定线圈2线径d，匝径Φ，匝数n，积分电阻的阻值范围：线圈线径d＝0.31mm到2.5mm；匝径Φ＝3mm到30mm；匝数n＝10到200，积分电阻的阻值范围＝0.1Ω到0.5Ω。