基于罗氏线圈和CEEMDAN的雷电流波形测量方法

1

作者 徐伟 李想 +1 位作者 王学孟 刘岩 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第2期102-112,共11页

浪涌保护器中嵌入雷电流波形测量模块为其老化分析提供了数据支撑。针对目前浪涌保护器中雷电流测量存在不能记录完整电流波形、噪声较大的问题,通过分析雷电流波形的时频特性,设计由罗氏线圈传感器、低噪声宽带放大、单端转差分、高速... 浪涌保护器中嵌入雷电流波形测量模块为其老化分析提供了数据支撑。针对目前浪涌保护器中雷电流测量存在不能记录完整电流波形、噪声较大的问题,通过分析雷电流波形的时频特性,设计由罗氏线圈传感器、低噪声宽带放大、单端转差分、高速模数转换器和现场可编程门阵列(FPGA)等组成的雷电流波形测量系统。FPGA完成采集信号的处理、数据的缓存发送以及雷击计数等功能。通过差分电路和自适应噪声完备集合经验模态分解相结合的方法减小噪声对雷电流波形的影响,采用阈值与斜率联合触发方式,提高雷电流冲击次数计数的准确度。利用雷电防护实验室的雷电流组合波发生器对系统和去噪方法进行了实验测试,结果表明,系统能完整精确地记录雷电流波形,峰值1~10 kA范围内雷电流采集无漏触发现象,峰值的最大测量误差为1.27%,半峰值到达时间的测量误差≤0.2μs,前峰平均坡度测量误差≤2.04%。系统将推动浪涌保护器的智能化发展,并为雷电研究提供数据支撑。 展开更多

关键词 浪涌保护器 雷电流 罗氏线圈 FPGA CEEMDAN

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线路电阻对SPD配合的影响分析 被引量：9

2

作者 张栋 傅正财 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期660-663,共4页

为了准确分析用于低压配电系统过电压防护的多级浪涌保护器(SPD)的配合问题,通过建立SPD配合电路的拉氏运算方程,求解并分析线路电压降的解析解,理论研究了线路电阻对低压系统SPD配合的影响,指出忽略线路电阻将使通过后级SPD的电流被夸... 为了准确分析用于低压配电系统过电压防护的多级浪涌保护器(SPD)的配合问题,通过建立SPD配合电路的拉氏运算方程,求解并分析线路电压降的解析解,理论研究了线路电阻对低压系统SPD配合的影响,指出忽略线路电阻将使通过后级SPD的电流被夸大,造成配合分析的不准确。理论分析表明,在前级SPD的残压一定的情况下,2级SPD间的电压差主要由后级SPD的V-I特性曲线、线路电感和线路电阻共同决定。通过对多种线路模型的SPD配合进行仿真计算,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 过电压防护 浪涌保护器 多级配合 线路电阻 低压系统 集中参数电路

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便携式SPD测试仪组合波发生器的仿真与试验 被引量：3

3

作者 梁晓兵 周文俊 +5 位作者 胡巨 喻剑辉 高新华 曹丽娟 龙超 邱凌 《电测与仪表》 北大核心 2011年第3期84-88,共5页

为检测现场用电涌保护器是否损坏、老化,通常要测量直流1mA电压、泄漏电流以及冲击组合波下的SPD动作特性。本文通过电路参数计算和EMTP-ATP仿真电路元件对输出波形的影响,得出了波头时间主要由电感决定,波尾时间主要由电容量和放电回... 为检测现场用电涌保护器是否损坏、老化,通常要测量直流1mA电压、泄漏电流以及冲击组合波下的SPD动作特性。本文通过电路参数计算和EMTP-ATP仿真电路元件对输出波形的影响,得出了波头时间主要由电感决定,波尾时间主要由电容量和放电回路的总等效阻抗决定。并在此基础上研制出最大幅值为6kV/3kA的冲击组合波发生器。现场应用表明,该冲击组合波发生器能有效检测SPD的冲击动作特性和直流1mA电压,可为SPD是否损坏或老化提供准确判据。 展开更多

关键词 电涌保护器(spd) 组合波发生器 冲击测试

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粮库雷灾事例和防护措施分析

4

作者 梁忠武 周国军 +1 位作者 尹娟 邹新龙 《安徽农学通报》 2024年第23期106-109,共4页

为降低雷击事故给粮库带来的影响,保障粮食安全,根据实地调查情况,结合天气实况资料和闪电定位资料,阐述了两例粮库灾害事件的雷灾鉴定过程,分析了粮库雷灾事故的原因。提出针对性的雷电防护措施,从技术和管理层面采取综合措施进行防护... 为降低雷击事故给粮库带来的影响,保障粮食安全,根据实地调查情况,结合天气实况资料和闪电定位资料,阐述了两例粮库灾害事件的雷灾鉴定过程,分析了粮库雷灾事故的原因。提出针对性的雷电防护措施,从技术和管理层面采取综合措施进行防护。技术层面包括完善直击雷防护装置,加强综合接地系统的设计与安装,安装多级浪涌保护器,安装雷电预警系统或雷电在线监测系统,以及规范线路布设;管理层面包括强化防雷意识,开展防雷安全知识科普宣传,以及强化保险赔偿。为粮库雷灾防护工作提供参考。 展开更多

关键词 粮库 雷灾 闪电定位 直击雷防护装置 浪涌保护器

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低压配电系统中浪涌保护器配合机理 被引量：32

5

作者 张栋 傅正财 +2 位作者 赵刚 孙伟 陈坚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期145-149,163,共6页

利用波过程理论和集中参数电路方法,研究了浪涌保护器(SPD)的配合机理问题。在利用波过程理论研究SPD的导通次序时,考虑了负荷对SPD导通次序的影响,给出了多种配合情况下SPD导通次序的判断公式。通过建立两级SPD配合的集中参数电路方程... 利用波过程理论和集中参数电路方法,研究了浪涌保护器(SPD)的配合机理问题。在利用波过程理论研究SPD的导通次序时,考虑了负荷对SPD导通次序的影响,给出了多种配合情况下SPD导通次序的判断公式。通过建立两级SPD配合的集中参数电路方程,分析了不同的导通次序对各级SPD分流浪涌电流的影响,并给出了SPD通流分配计算公式。给出了不同SPD导通次序下的SPD配合框图,进一步解释了SPD间的配合机理。文中对不同线路参数的SPD配合电路进行ATP-EMTP软件仿真,研究了线路参数对SPD配合结果的影响。 展开更多

关键词 spd配合 导通次序 过电压防护 低压配电系统 浪涌保护器

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浪涌抑制器配合的动态研究 被引量：22

6

作者 李清泉 张伟政 +1 位作者 袁鹏 李彦明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期11-13,39,共4页

利用波过程的理论 。

关键词 波过程理论 动态特性 浪涌抑制器 配合

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自然雷电下氧化锌避雷器残压特征分析 被引量：18

7

作者 颜旭 陈绍东 +1 位作者 江润志 尹娜 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第7期72-76,共5页

对自然闪电条件下氧化锌避雷器的残压波形特征进行了分析。通过线路过电压和快电场的变化,对记录的12次自然闪电引起的避雷器残压波形进行了分析。分析结果表明,自然闪电条件下的避雷器残压持续时间约330μs,明显长于实验室用8/20μs波... 对自然闪电条件下氧化锌避雷器的残压波形特征进行了分析。通过线路过电压和快电场的变化,对记录的12次自然闪电引起的避雷器残压波形进行了分析。分析结果表明,自然闪电条件下的避雷器残压持续时间约330μs,明显长于实验室用8/20μs波形电流冲击得到的几十微秒残压持续时间,波形宽度过长可能会造成压敏电阻体的熔化穿孔。其次,避雷器上残压波形与闪电放电过程紧密相关,具有较多的不规则性。此外,避雷器对前端埋地50 m的线路过电压有一定的抑制作用,对闪电首次回击引起的过电压抑制作用较弱,对继后回击引起的过电压抑制作用较强。 展开更多

关键词 残压 氧化锌避雷器 雷电 过电压

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雷达站电源综合防雷系统研究与设计 被引量：13

8

作者 夏亮 杨江平 +3 位作者 邓斌 杨红梅 伍暘 郑玉军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期143-150,共8页

雷达站多位于高雷暴环境之中,其电源系统容易遭受雷击。针对雷达站电源系统的防雷问题,采用三级电涌保护器防护加隔离变压器的综合防护系统进行防护。首先利用三级电涌保护器防护快速降低雷电流的幅值,其次利用隔离变压器完全隔离电磁... 雷达站多位于高雷暴环境之中,其电源系统容易遭受雷击。针对雷达站电源系统的防雷问题,采用三级电涌保护器防护加隔离变压器的综合防护系统进行防护。首先利用三级电涌保护器防护快速降低雷电流的幅值,其次利用隔离变压器完全隔离电磁脉冲能量,彻底消除雷电流残压,从而达到保护效果。通过建模仿真和实际测试可以发现,该综合防雷系统对于雷电流的冲击具有较好的防护能力,能够保证雷达站电源系统在雷电环境下正常供电,确保了雷达装备和操作人员的人身安全。 展开更多

关键词 雷达站 电源系统 电涌保护器 隔离变压器

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后续回击下限压型浪涌保护器的伏安特性及其级联配合 被引量：19

9

作者 何雨微 瞿佥炜 +2 位作者 刘亚坤 江安烽 傅正财 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期197-205,共9页

为保护电子信息系统免受雷电过电压的侵害,建筑物内常安装多级浪涌保护器(SPD)实现配合保护。限压型SPD的两级配合保护是其中一种常见形式,其主要限压元件是金属氧化物压敏电阻(MOV)。自然雷闪中可能出现的后续回击电流不仅有极陡的上升... 为保护电子信息系统免受雷电过电压的侵害,建筑物内常安装多级浪涌保护器(SPD)实现配合保护。限压型SPD的两级配合保护是其中一种常见形式,其主要限压元件是金属氧化物压敏电阻(MOV)。自然雷闪中可能出现的后续回击电流不仅有极陡的上升沿,还会影响限压元件的伏安特性,影响两级SPD间的能量配合。对MOV在后续回击下的伏安特性进行了试验研究,基于MOV在后续回击电流下的残压变化特点,理论分析了后续回击下的两级SPD配合特性。进一步仿真分析了后续回击下SPD配合的影响因素,并试验验证。仿真和试验结果表明,后续回击下,限压型SPD的残压相比同幅值标准8/20μs冲击电流下增加了6.8%~36.8%。后续回击下,两级SPD更容易达到有效的能量配合,但也可能使第二级SPD不导通而没起到保护作用。同时,SPD组合方式、级间距离和负载类型也会影响后续回击下SPD的有效配合。 展开更多

关键词 后续回击 浪涌保护器 金属氧化物压敏电阻 伏安特性 级联配合

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电涌保护器级间退耦元件的冲击损伤分析 被引量：7

10

作者 王成芳 余建华 +2 位作者 强裕君 吕振东 刘珊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期140-146,共7页

为了进一步研究电涌保护器(surge protective device,SPD)级间能量配合失效的问题,依据IEC 61643的规定,利用波的传输理论与基尔霍夫定律进行理论分析后,再进行冲击试验,试验发现:SPD在能量配合失效时,其级间的退耦元件受到的损伤往往... 为了进一步研究电涌保护器(surge protective device,SPD)级间能量配合失效的问题,依据IEC 61643的规定,利用波的传输理论与基尔霍夫定律进行理论分析后,再进行冲击试验,试验发现:SPD在能量配合失效时,其级间的退耦元件受到的损伤往往比主要防雷元件更为严重。研究表明:在8/20μs冲击电流的多次冲击作用下,退耦元件的电气性能将发生变化。同样绕制情况下,线径越大的电感冲击损伤越小;同一温度下,功率越大的电阻冲击损伤越小,且镀膜型电阻的电气性能较绕线型电阻更稳定。从而提出:在SPD的能量配合试验中,应先校验级间退耦元件电气性能的一致性,后分析冲击数据。这在SPD的级间参数配置研究过程中。 展开更多

关键词 电涌保护器 级间配合 退耦元件 冲击 损伤

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低压浪涌保护器的有效保护距离 被引量：26

11

作者 袁智勇 许菁 +1 位作者 何金良 陈水明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期29-31,共3页

分析了低压电源浪涌保护器 (SPD)与被保护设备的距离及不同类型负载和不同电缆长度对保护效果的影响 ,给出了 SPD的有效保护距离。分析表明 ,由于连接电缆两端产生的反射现象导致 SPD和负载上的电压振荡。这种反射现象与 SPD。

关键词 低压电源浪涌保护器 纯容性负载 过电压保护 电缆

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建筑物内低压系统雷击及过电压保护 被引量：6

12

作者 李清泉 单平 李彦明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期38-40,共3页

综述建筑物内低压系统中产生过电压的主要干扰源及其干扰途径,并介绍雷电过电压防护级别的确定、保护器的特点和选择。

关键词 避雷系统 建筑物 低压系统 雷击 过电压保护

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振荡波两级低压浪涌保护器配合情况的实验研究 被引量：9

13

作者 李清泉 范士锋 +1 位作者 袁鹏 李彦明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期9-10,13,共3页

在房屋引入线处和临近灵敏设备处安装的串级式浪涌保护器,要求能以每一级最佳的工作方式共同有效地抑制系统中的过电压。对振荡过电压下两种不同浪涌保护器的配合进行了实验研究,并计算了各压敏电阻上所吸收的能量,分析了各种配合的有... 在房屋引入线处和临近灵敏设备处安装的串级式浪涌保护器,要求能以每一级最佳的工作方式共同有效地抑制系统中的过电压。对振荡过电压下两种不同浪涌保护器的配合进行了实验研究,并计算了各压敏电阻上所吸收的能量,分析了各种配合的有效性。 展开更多

关键词 低压浪涌保护器 振荡波 实验 压敏电阻 漏电保护开关

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雷击建筑物时的雷电流分布研究 被引量：6

14

作者 李清泉 袁鹏 李彦明 《中国电力》 CSCD 北大核心 2002年第7期52-55,共4页

建立了雷电流、雷电防护系统、配电变压器等配电网络的模型,利用国际通用的电磁暂态分析程序EMTP研究了TT系统(一种典型的低压配电系统)在遭受雷击时,雷电流在TT系统中的分布。并研究了单相和三相供电、不同波形的雷电流、传输线的线路... 建立了雷电流、雷电防护系统、配电变压器等配电网络的模型,利用国际通用的电磁暂态分析程序EMTP研究了TT系统(一种典型的低压配电系统)在遭受雷击时,雷电流在TT系统中的分布。并研究了单相和三相供电、不同波形的雷电流、传输线的线路阻抗对雷电流分布的影响。 展开更多

关键词 雷击 建筑物 雷电流分布 民用建筑 雷电保护系统

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水产养殖自动化系统的防雷保护技术 被引量：4

15

作者 王鹏祥 苗雷 +2 位作者 汤涛林 陈军 刘世晶 《渔业现代化》 北大核心 2009年第5期23-26,共4页

雷电引发脉冲电磁场对微电子器件设备造成侵害已成为水产养殖自动化系统损坏的主要原因之一。经对系统的现场实际情况和雷电入侵途径分析,提出了直击雷、雷电感应和雷电波的防护措施。对控制房和DCS柜采用避雷针、独立针的直接雷防护;... 雷电引发脉冲电磁场对微电子器件设备造成侵害已成为水产养殖自动化系统损坏的主要原因之一。经对系统的现场实际情况和雷电入侵途径分析,提出了直击雷、雷电感应和雷电波的防护措施。对控制房和DCS柜采用避雷针、独立针的直接雷防护;系统电源分别采用箱式电源避雷器、电源避雷器、模块式电源避雷器作为三级电源保护,减少LEMP雷电电磁脉冲辐射;计算机网络与等电位地网间设置低压避雷器或火花隙,防止信号干扰和避免地电压反击;根据传输速率、工作电平、特性阻抗等,选择通信线路的信号防雷保护器的参数和型号。 展开更多

关键词 水产养殖自动化系统 防雷保护 雷电电磁脉冲辐射 spd浪涌保护

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浪涌保护器电气连线雷电流冲击阻抗特性探讨 被引量：8

16

作者 刘全桢 王欣眉 +4 位作者 刘宝全 胡海燕 高鑫 孙立富 刘英杰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期541-542,共2页

为了减少雷电对电子设备的破坏,笔者通过对浪涌保护器不同规格电气连线在雷电流冲击下阻抗特性测试,提出了弱电系统防雷工程在防雷设计、施工中正确选择浪涌保护器电气连线规格及控制浪涌保护器电气连线长度的重要性,为弱电系统防雷设... 为了减少雷电对电子设备的破坏,笔者通过对浪涌保护器不同规格电气连线在雷电流冲击下阻抗特性测试,提出了弱电系统防雷工程在防雷设计、施工中正确选择浪涌保护器电气连线规格及控制浪涌保护器电气连线长度的重要性,为弱电系统防雷设计提供安全、有效科学实验数据。 展开更多

关键词 浪涌保护器 电气连线 雷电流冲击

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基于瞬态热阻抗模型的氧化锌压敏电阻散热能力研究 被引量：8

17

作者 张欣 行鸿彦 +1 位作者 杨天琦 宋晨曦 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期19-23,共5页

针对交流环境中氧化锌压敏电阻(Metal Oxide Varistor,MOV)芯片热熔穿热劣化过程中散热能力的研究对试验依赖性强的问题,在分析MOV芯片散热能力基础上,提出了利用瞬态热阻抗参量表述其散热特性,建立了适用于MOV芯片的瞬态热阻抗模型,研... 针对交流环境中氧化锌压敏电阻(Metal Oxide Varistor,MOV)芯片热熔穿热劣化过程中散热能力的研究对试验依赖性强的问题,在分析MOV芯片散热能力基础上,提出了利用瞬态热阻抗参量表述其散热特性,建立了适用于MOV芯片的瞬态热阻抗模型,研究了片径和热熔穿电流对MOV芯片瞬时散热能力的影响。试验结果表明:热熔穿过程中,MOV芯片散热量除与片径有关外,还与通过电流值有关,是随时间和温度变化的量,并且随着通电时间延长其势垒高度降低同时散热能力增强。试验结果验证了模型的正确性,说明了所建立的瞬态热阻抗模型可定量反映MOV芯片散热能力大小,为研究MOV芯片热熔穿热劣化提供理论依据。 展开更多

关键词 氧化锌压敏电阻 散热能力 热阻 瞬态热阻抗模型 电涌保护器 热熔穿

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浪涌保护器冲击电流自动测试系统 被引量：4

18

作者 陈景亮 姚学玲 孙伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期25-26,30,共3页

针对浪涌保护器(SPD)带电试验的冲击电流试验的特点,研制了一种体积小、耐冲击电流能力强的耦合与去耦网络(CDN),它和冲击电流发生器、PLC、可控开关、相位跟踪电路及数字峰值电压表一起组成SPD冲击电流自动测试系统。通过所研制的CDN... 针对浪涌保护器(SPD)带电试验的冲击电流试验的特点,研制了一种体积小、耐冲击电流能力强的耦合与去耦网络(CDN),它和冲击电流发生器、PLC、可控开关、相位跟踪电路及数字峰值电压表一起组成SPD冲击电流自动测试系统。通过所研制的CDN供电电源,该系统可对SPD进行共模和差模试验,其冲击幅值可高达100kA。 展开更多

关键词 浪涌保护器(spd) 耦合与去耦网络(CDN) 共模和差模 冲击电流

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一次触发闪电地电位抬升引发的氧化锌电涌保护器损坏事件分析 被引量：4

19

作者 陈绍东 张义军 +3 位作者 颜旭 杜赛 吕伟涛 张阳 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期320-328,共9页

基于触发闪电开展了电流注入地网后地电位抬升反击氧化锌电涌保护器的试验研究。结合真实雷电环境下测量的电涌保护器两端残压和流经电流的数据,对一次触发闪电引发的氧化锌电涌保护器损坏事件进行了分析。分析发现,电流注入地网后,回... 基于触发闪电开展了电流注入地网后地电位抬升反击氧化锌电涌保护器的试验研究。结合真实雷电环境下测量的电涌保护器两端残压和流经电流的数据,对一次触发闪电引发的氧化锌电涌保护器损坏事件进行了分析。分析发现,电流注入地网后,回击过程瞬间的大能量和长连续电流过程累积的能量相互叠加共同作用损坏了氧化锌电涌保护器。回击发生时,较大的地电位抬升反击特别是电压的快速上升阶段,氧化锌电涌保护器内部半导体结构(晶界层或晶粒)很容易遭到局部破坏,形成穿孔,电压波沿着破坏的晶界层“漏洞”迅速通过,氧化锌电阻片失去钳制作用,而当电压缓慢下降时,电压在氧化锌电涌保护器内部晶界层的分布趋于均匀,没有损坏的晶界结构又恢复了氧化锌电涌保护器的钳制功能。长连续电流过程形成的残压较小,但其持续时间很长,可达几十甚至上百毫秒,事件中多次致使SPD钳制功能的失效。4次回击过程地电位抬升反击流经氧化锌电涌保护器的电流峰值最大为7.1 kA,平均值5.4 kA,占触发闪电注入电流的28.9%。流经SPD的电量范围0.15~0.58 C,平均值0.44 C,其值大于8/20μs标称放电电流20 kA单脉冲释放的电量(0.37 C)。 展开更多

关键词 人工触发闪电 地电位抬升 残压 流经spd电流 氧化锌电涌保护器 损坏

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电涌防护技术研究 被引量：6

20

作者 莫付江 阮江军 陈允平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期51-52,58,共3页

在对电涌防护器件和滤波环节的波过程分析和EMTP仿真基础上 ,指出电涌防护中滤波环节对于提高设备电涌抑制能力和满足电磁兼容的重要性 ,总结出滤波电感电容参数选择的原则。

关键词 电力系统 电磁兼容 电涌防护技术 仿真

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