基于信号—能量双采集线圈的雷电流测量系统设计

作     者：梅琪斌 王棣生 杨云坤 史俊 吴一鸣 侯营 王恩浩 

作者机构：云南电网有限责任公司曲靖供电局 西华大学电气与电子信息学院 云南电网有限责任公司普洱供电局 

出 版 物：《西华大学学报(自然科学版)》 (Journal of Xihua University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

基　　金：成都市科技计划项目(2024-YF08-00082-GX) 

主　　题：雷电流 信号线圈 取能线圈 峰值保持 测量系统 

摘      要：雷电流特征测量对雷害事故分析及防雷研究具有重要意义。为解决罗氏线圈雷电流测量系统硬件要求高、供能困难的问题，本文提出一种基于信号-能量双采集线圈的雷电流测量系统。基于电磁理论推导了线圈参数与线圈频带、输出特性的关系，据此设计了符合雷电流幅值、频率特性的信号线圈；设计了可使信号线圈输出电压在60 ms内保持峰值90%以上的无源峰值保持电路，降低了采集装置采样率要求；在信号线圈上融合取能线圈，根据雷电流取能过程电荷、能量守恒关系，设计了满足自供能需求的取能线圈及电路；合理配置各模块工作时间，实现了雷电流条件下系统的自触发测量及取能。通过冲击电流试验，验证了系统可测量雷电流幅值、极性数据并掉电存储，10 kA雷电流下能以50 mW供能1 s，雷电流幅值测量误差小于5%。