[实用新型]一种可控放电避雷针放电光学观测试验装置和系统

说明书

本申请公开了可控放电避雷针放电光学观测试验装置和系统，通过冲击电压发生器产生高幅值的电压波形，分压器将按照特定比例缩小的电压信号传给示波器，示波器将接受的电信号作为触发信号来激活高速摄影仪使其对间隙的击穿过程进行光学记录，静态相机用于记录间隙的放电路径，避雷针试验台用于布置在预置空气间隙距离下，避雷针的间隙放电试验内容，能够对可控放电避雷针的放电过程和放电路径进行记录，完整反映间隙放电整体光学特性，为后续分析可控放电避雷针的击穿特性提供技术支持。

技术领域

本申请涉及放电观测技术领域，尤其涉及一种可控放电避雷针放电光学观测试验装置和系统。

背景技术

随着光学拍摄技术的不断发展，间隙放电光学观测也从早年的胶片法、粉尘法，逐渐发展至使用旋转相机与变相管相机，再到后来的高速摄影仪与超高速相机等，放电光学形态的拍摄手段日趋先进。在间隙放电整体流程中，主要关注的光学指标除了放电发展形态以外，放电击穿路径也是一项重要指标，击穿路径的观测可以有效确定间隙放电电弧通道与连接点，在一定程度上有助于分析间隙击穿特性。

传统避雷针的原理是利用自身高度使雷云下的电场发生畸变，通过畸变电场将雷电放电先导引向自身而达到保护的目的，为克服传统避雷针存在的不足，研究人员研制了可控放电避雷针，可控放电避雷针可以减少雷击时的电流幅值，将一个瞬变的放电过程变成一个放电时间较长的过程，能够有效缓和雷击引起反击和电磁干扰的问题。可控避雷针与传统的避雷针在结构上存在较大的差别，其放电行为较传统避雷针往往更加复杂，为了研究可控放电避雷针放电路径的发展过程，并与传统避雷针接闪路径进行对比，有必要搭建能够实现对可控放电避雷针放电路径进行观测的光学实验平台，完整反映间隙放电整体光学特性，为后续分析可控放电避雷针的击穿特性提供技术支持。

实用新型内容

本申请提供了一种可控放电避雷针放电光学观测试验装置和系统，用于对可控放电避雷针放电路径进行观测，完整反映间隙放电整体光学特性，为后续分析可控放电避雷针的击穿特性提供技术支持。

有鉴于此，本申请提供了一种可控放电避雷针放电光学观测装置，包括：冲击电压发生器、分压器、示波器、静态相机、高速摄影仪、高压电极和避雷针试验台；

所述冲击电压发生器与所述分压器、所述高压电极电连接；

所述分压器与所述示波器电连接；

所述示波器与所述静态相机、所述高速摄影仪电连接；

所述避雷针试验台设置在所述高压电极下方；

所述避雷针试验台的避雷针针尖和所述高压电极的先导头部之间设置预置空气间隙距离。

优选地，所述高压电极的长度为10m，所述先导头部的直径为10mm，所述高压电极的截面直径为80mm。

优选地，所述预置空气间隙距离为5m。

优选地，所述高速摄影仪的最小曝光时间为1μs。

优选地，所述高速摄影仪的分辨率为128*96。

优选地，所述高速摄影仪的感光度为100000。

优选地，所述高速摄影仪与所述示波器通过两根同轴电缆同步通信连接。

优选地，所述避雷针针尖和所述先导头部设置在同一铅垂线上。

优选地，所述避雷针的数量为两个；

两个所述避雷针以所述高压电极所在轴线轴对称分布在所述轴线的两侧；

两个所述避雷针的所述避雷针针尖与所述先导头部之间设置所述预置空气间隙距离。