[发明专利]一种10kV配电网绝缘导线雷击断线模拟试验平台

说明书

本申请公开了一种10kV配电网绝缘导线雷击断线模拟试验平台，该试验平台包括：冲击电压单元，模拟塔线单元，工频电流源单元以及数据采集单元；冲击电压单元通过绝缘导线连接于一侧的杆塔上的绝缘支柱，冲击电压单元用于向杆塔上的绝缘导线提供模拟雷电冲击电压；工频电流源单元通过第三绝缘导线连接于另一侧的杆塔上的绝缘支柱，工频电流源单元用于当冲击电压单元生成模拟雷电冲击电压、且经过第一预设时间段后，向杆塔上的绝缘导线提供设定的工频电流；数据采集单元用于采集绝缘导线上的雷电过电压和导线电流。通过本申请中的技术方案，在模拟雷电冲击电压击穿绝缘后，为产生的电弧提供持续的工频电流，以提高雷击断线试验的真实性。

技术领域

本申请涉及雷击试验的技术领域，具体而言，涉及一种10kV配电网绝缘导线雷击断线模拟试验平台。

背景技术

随着配电网络的大面积改造，越来越多的配电网线路由裸导线改造为绝缘导线，而对于这种由绝缘导线构成的配电网，雷击断线是引擎配电网故障的主要原因。对于现有的配电网络，由于线路上存在有避雷防护装置，因此，绝缘线路上的雷击电流存在时间较短，绝缘线路的绝缘层被击穿后，通常是由于持续的工频电流，导致绝缘线路被烧断，因此，需要对雷击后的绝缘导线的性能进行研究，以防止因工频电流烧断绝缘导线。

而现有技术中，由于缺乏相应的雷击断线试验平台，现有的绝缘导线雷击断线试验均是人为的划分为两部分，一部分是雷电冲击试验，一部分是工频电流燃烧试验，通过两部分试验研究绝缘导线的电弧燃烧结果，这样的试验手段，降低了雷击断线试验数据的真实性和可靠性，无法为相关的雷击断线防护装置提供有效地理论依据。

发明内容

本申请的目的在于：在释放模拟雷电冲击电压后，为绝缘导线提供持续的工频电流，以提高雷击断线试验数据的真实性。

本申请的技术方案是：提供了一种10kV配电网绝缘导线雷击断线模拟试验平台，该模拟试验平台包括：冲击电压单元，模拟塔线单元，工频电流源单元以及数据采集单元；模拟塔线单元包括至少三根杆塔，杆塔依次排列，杆塔的顶端设置有绝缘支柱，相邻的两根杆塔通过绝缘导线相连，绝缘导线连接于绝缘支柱上；冲击电压单元通过绝缘导线连接于一侧的杆塔上的绝缘支柱，冲击电压单元用于向杆塔上的绝缘导线提供模拟雷电冲击电压；工频电流源单元通过绝缘导线连接于另一侧的杆塔上的绝缘支柱，工频电流源单元用于当冲击电压单元生成模拟雷电冲击电压、且经过第一预设时间段后，向杆塔上的绝缘导线提供设定的工频电流；数据采集单元的第一端连接于冲击电压单元，数据采集单元的第二端连接于工频电流源单元，数据采集单元用于采集绝缘导线上的雷电过电压和流经绝缘导线上的导线电流。

上述任一项技术方案中，进一步地，工频电流源单元，具体包括：成组设置的第一开关、储能电容器以及第二开关，充电电源和控制器；储能电容器串联于第一开关和第二开关之间，记作工频电流源，至少两组工频电流源依次并联，工频电流源的放电端连接于绝缘导线，工频电流源的充电端连接于充电电源；控制器的第一端连接于第一开关，控制器的第二端连接于第二开关，控制器被配置为根据充电指令，控制第一开关闭合与断开，控制器还被配置为根据放电指令，按照第二预设时间段依次控制第二开关闭合与断开。

上述任一项技术方案中，进一步地，还包括：电抗器；电抗器通过绝缘导线串联于模拟塔线单元和工频电流源单元之间。

上述任一项技术方案中，进一步地，数据采集单元，具体包括：罗氏线圈，电阻分压器，光纤隔离采集单元以及数据显示单元；罗氏线圈被绝缘导线穿过，罗氏线圈的数据输出端连接于光纤隔离采集单元的第一输入端，罗氏线圈用于检测流经绝缘导线上的导线电流；电阻分压器连接于冲击电压单元的放电端与断线模拟试验平台的接地端之间，电阻分压器的数据输出端连接于光纤隔离采集单元的第二输入端，电阻分压器用于检测绝缘导线上的雷电过电压；光纤隔离采集单元的输出端连接于数据显示单元的输入端，光纤隔离采集单元用于将检测到的导线电流和雷电过电压进行光电转换后传递至数据显示单元。