测试避雷针保护角的实验装置和方法与流程

1.本发明涉及避雷针测试技术领域，具体为测试避雷针保护角的实验装置和方法。


背景技术：

2.避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置，其原理是当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。通过地线的垂直平面与通过地线和被保护受雷击的导线的平面之间的夹角，避雷针保护角则是避雷针的保护范围。
3.目前，在测试避雷针保护角时，避雷针与待保护设备之间的间距相应固定，测试的数据通常只有一组，这样的测试数据较为片面，存在一定的偶然误差，测试的效果不佳，不能满足使用需求。因此市场上急需测试避雷针保护角的实验装置和方法来解决这些问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供测试避雷针保护角的实验装置和方法，以解决上述背景技术中提出避雷针与待保护设备之间的间距相应固定，测试的数据通常只有一组，这样的测试数据较为片面，存在一定的偶然误差，测试的效果不佳的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：测试避雷针保护角的实验装置，包括试验台，所述试验台的下方设置有绝缘支撑座，且绝缘支撑座与试验台通过螺钉连接，所述试验台的上方设置有测试架，所述测试架的一侧设置有避雷针，且测试架和避雷针均与试验台通过螺钉连接，所述试验台的上端设置有滑槽，且滑槽与试验台冲压为一体结构，所述避雷针的一侧设置有滑动座，且滑动座的一端延伸至滑槽的内部，所述滑动座与试验台滑动连接，所述滑动座的上方设置有待保护设备，且待保护设备与滑动座通过螺钉连接，所述滑动座的一侧设置有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的两端分别与试验台和滑动座通过螺钉连接，所述滑动座的一侧设置有显示设备，且显示设备与滑动座通过螺钉连接。
6.优选的，所述滑动座的内部设置有数据处理器和信号采集器，且数据处理器和信号采集器均与滑动座通过螺钉连接，所述信号采集器的一端与待保护设备电连接，且信号采集器的另一端与数据处理器的一端电连接，所述数据处理器的另一端与显示设备电连接。
7.优选的，所述滑槽的一侧设置有刻度尺，且刻度尺与试验台通过螺钉连接，所述刻度尺设置在滑动座的一侧。
8.优选的，所述测试架的一侧设置有蓄电池，且蓄电池与试验台通过螺钉连接，所述蓄电池的一侧设置有电源接头，且电源接头与蓄电池设置为一体结构，所述蓄电池的上方设置有安装托板，且安装托板与测试架通过螺钉连接，所述安装托板的一侧设置有调控设备，且调控设备与安装托板通过螺钉连接。
9.优选的，所述安装托板的上方设置有升压变压器，且升压变压器与安装托板通过
螺钉连接，所述升压变压器与蓄电池和调控设备均电连接，所述测试架的下方设置有放电电极，且放电电极与测试架通过螺钉连接，所述放电电极设置在避雷针的上方，所述放电电极与升压变压器之间设置有高压电缆，所述测试架的一侧设置有开关按钮，且开关按钮与测试架通过螺钉连接，所述开关按钮与高压电缆电连接。
10.优选的，所述试验台的下方设置有接地设备，且接地设备与试验台通过螺钉连接，所述接地设备与避雷针之间设置有引下线，且引下线的两端分别与接地设备和避雷针电连接，所述避雷针的一侧设置有测量器，且测量器与引下线电连接，所述测量器与显示设备之间设置有数据线，且数据线的两端分别与测量器和显示设备均电连接。
11.优选的，所述滑动座的上端设置有电磁屏蔽罩，且电磁屏蔽罩与滑动座贴合连接，所述电磁屏蔽罩设置在滑动座与待保护设备之间。
12.优选的，所述滑槽的内部设置有滚轮，且滚轮与试验台转动连接，所述滚轮与滑动座的下端相贴合，所述滑动座的两侧均设置有滑块，且滑块与滑动座设置为一体结构，所述滑块的一端延伸至试验台的内部，且滑块与试验台滑动连接。
13.测试避雷针保护角的实验装置的方法，包括以下步骤：
14.步骤1：将测试的避雷针安装到试验台上并将测试导线正确连接；
15.步骤2：借助调控设备对升压变压器进行调控，将放电电压调节到需求值即可；
16.步骤3：驱动电动伸缩杆带动滑动座移动，将滑动座移动到一个适宜的位置并记录刻度尺相对应数据值；
17.步骤4：按下开关按钮借助放电电极释放电弧，从而模仿雷击，依靠测量器对避雷针的电压和电流进行检测，借助信号采集器对待保护设备的工作电力数据波动数据进行检测并经数据处理器处理传导到显示设备上进行显示；
18.步骤5：驱动电动伸缩杆带动滑动座移动，改变滑动座的相对位置，重复上述操作测得滑动座不同位置处避雷针的保护数据；
19.步骤6：将测得的多组数据进行比较分析，从而可以较为准确的测试出避雷针的最佳保护角。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1.该发明装置通过电动伸缩杆和刻度尺的设置，滑动座与试验台可以进行滑动，在电动伸缩杆的作用下带动滑动座移动，从而调节待保护设备与避雷针之间的间距，可以测得不同位置处避雷针对待保护设备的防护作用，从而测出避雷针保护角，而刻度尺可以相应的指出待保护设备位置数据，从而便于后续进行运输分析。解决了避雷针与待保护设备之间的间距相对固定，测试效果不佳的问题。
22.2.该发明装置通过测量器、数据处理器和信号采集器的设置，借助测量器可以对避雷针上流经的电压和电流进行检测，从而判断避雷针的导流效果，而数据处理器和信号采集器可以对待保护设备工作电力数据的变化量进行采集处理，从而间接的判断出避雷针相应的保护效果，从而测试出避雷针保护角。解决了电力数据瞬间波动且波动幅度不大，测试效果不佳的问题。
23.3.该发明装置通过升压变压器的设置，借助升压变压器可以将电压提升，从而产生高压放电，模拟雷击，从而可以进行不同强度的雷击测试，满足测试需求。解决了使用同样的电压进行测试，导致测试的结果存在一定的偶然性，测试效果不佳的问题。
附图说明
24.图1为本发明的整体结构示意图；
25.图2为本发明的主视图；
26.图3为本发明的滑动座与试验台的连接关系图；
27.图4为本发明的图1的a区局部放大图；
28.图5为本发明的测试原理图。
29.图中：1、试验台；2、绝缘支撑座；3、蓄电池；4、电源接头；5、安装托板；6、调控设备；7、升压变压器；8、高压电缆；9、测试架；10、开关按钮；11、放电电极；12、避雷针；13、接地设备；14、滑槽；15、电动伸缩杆；16、滑动座；17、显示设备；18、电磁屏蔽罩；19、待保护设备；20、刻度尺；21、测量器；22、数据线；23、滚轮；24、滑块；25、引下线；26、数据处理器；27、信号采集器。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.请参阅图1
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5，本发明提供的一种实施例：测试避雷针保护角的实验装置，包括试验台1，试验台1的下方设置有绝缘支撑座2，且绝缘支撑座2与试验台1通过螺钉连接，试验台1的上方设置有测试架9，测试架9的一侧设置有避雷针12，且测试架9和避雷针12均与试验台1通过螺钉连接，试验台1的上端设置有滑槽14，且滑槽14与试验台1冲压为一体结构，避雷针12的一侧设置有滑动座16，且滑动座16的一端延伸至滑槽14的内部，滑动座16与试验台1滑动连接，滑动座16的上方设置有待保护设备19，且待保护设备19与滑动座16通过螺钉连接，滑动座16的一侧设置有电动伸缩杆15，且电动伸缩杆15的两端分别与试验台1和滑动座16通过螺钉连接，电动伸缩杆15带动滑动座16水平移动，从而调节待保护设备19与避雷针12之间的间距，可以测试出待保护设备19不同位置处工作数据，滑动座16的一侧设置有显示设备17，且显示设备17与滑动座16通过螺钉连接，显示设备17可以将测试的数据进行显示。
32.进一步，滑动座16的内部设置有数据处理器26和信号采集器27，且数据处理器26和信号采集器27均与滑动座16通过螺钉连接，信号采集器27的一端与待保护设备19电连接，且信号采集器27的另一端与数据处理器26的一端电连接，数据处理器26的另一端与显示设备17电连接。通过信号采集器27可以对待保护设备19高压放电过程中的工作的电力数据进行检测，并借助数据处理器26进行处理分析，从而测试待保护设备19电力数据波动。
33.进一步，滑槽14的一侧设置有刻度尺20，且刻度尺20与试验台1通过螺钉连接，刻度尺20设置在滑动座16的一侧。通过刻度尺20可以指出滑动座16对应的位置，从而便于后续进行比较分析。
34.进一步，测试架9的一侧设置有蓄电池3，且蓄电池3与试验台1通过螺钉连接，蓄电池3的一侧设置有电源接头4，且电源接头4与蓄电池3设置为一体结构，蓄电池3的上方设置有安装托板5，且安装托板5与测试架9通过螺钉连接，安装托板5的一侧设置有调控设备6，且调控设备6与安装托板5通过螺钉连接。通过蓄电池3和电源接头4可以提供测试用电，借助调控设备6可以对测试用电进行调节。
35.进一步，安装托板5的上方设置有升压变压器7，且升压变压器7与安装托板5通过螺钉连接，升压变压器7与蓄电池3和调控设备6均电连接，测试架9的下方设置有放电电极11，且放电电极11与测试架9通过螺钉连接，放电电极11设置在避雷针12的上方，放电电极11与升压变压器7之间设置有高压电缆8，测试架9的一侧设置有开关按钮10，且开关按钮10与测试架9通过螺钉连接，开关按钮10与高压电缆8电连接。通过升压变压器7可以将电压进行提升，借助放电电极11进行高压放电，从而模拟雷击测试。
36.进一步，试验台1的下方设置有接地设备13，且接地设备13与试验台1通过螺钉连接，接地设备13与避雷针12之间设置有引下线25，且引下线25的两端分别与接地设备13和避雷针12电连接，避雷针12的一侧设置有测量器21，且测量器21与引下线25电连接，测量器21与显示设备17之间设置有数据线22，且数据线22的两端分别与测量器21和显示设备17均电连接。通过接地设备13和引下线25可以将避雷针12接收的电压进行导流消散，而测量器21可以对避雷针12中流经的电压和电流数据进行检测。
37.进一步，滑动座16的上端设置有电磁屏蔽罩18，且电磁屏蔽罩18与滑动座16贴合连接，电磁屏蔽罩18设置在滑动座16与待保护设备19之间。通过电磁屏蔽罩18可以起到电磁隔离的作用，确保了数据处理器26和信号采集器27工作的稳定。
38.进一步，滑槽14的内部设置有滚轮23，且滚轮23与试验台1转动连接，滚轮23与滑动座16的下端相贴合，滑动座16的两侧均设置有滑块24，且滑块24与滑动座16设置为一体结构，滑块24的一端延伸至试验台1的内部，且滑块24与试验台1滑动连接。通过滚轮23可以减少滑动座16移动阻力，而滑块24可以对滑动的滑动座16起到导向限位的作用，提高了滑动座16滑动调节的稳定性。
39.测试避雷针保护角的实验装置的方法，包括以下步骤：
40.步骤1：将测试的避雷针12安装到试验台1上并将测试导线正确连接；
41.步骤2：借助调控设备6对升压变压器7进行调控，将放电电压调节到需求值即可；
42.步骤3：驱动电动伸缩杆15带动滑动座16移动，将滑动座16移动到一个适宜的位置并记录刻度尺20相对应数据值；
43.步骤4：按下开关按钮10借助放电电极11释放电弧，从而模仿雷击，依靠测量器21对避雷针12的电压和电流进行检测，借助信号采集器27对待保护设备19的工作电力数据波动数据进行检测并经数据处理器26处理传导到显示设备17上进行显示；
44.步骤5：驱动电动伸缩杆15带动滑动座16移动，改变滑动座16的相对位置，重复上述操作测得滑动座16不同位置处避雷针12的保护数据；
45.步骤6：将测得的多组数据进行比较分析，从而可以较为准确的测试出避雷针12的最佳保护角。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.测试避雷针保护角的实验装置，包括试验台(1)，其特征在于：所述试验台(1)的下方设置有绝缘支撑座(2)，且绝缘支撑座(2)与试验台(1)通过螺钉连接，所述试验台(1)的上方设置有测试架(9)，所述测试架(9)的一侧设置有避雷针(12)，且测试架(9)和避雷针(12)均与试验台(1)通过螺钉连接，所述试验台(1)的上端设置有滑槽(14)，且滑槽(14)与试验台(1)冲压为一体结构，所述避雷针(12)的一侧设置有滑动座(16)，且滑动座(16)的一端延伸至滑槽(14)的内部，所述滑动座(16)与试验台(1)滑动连接，所述滑动座(16)的上方设置有待保护设备(19)，且待保护设备(19)与滑动座(16)通过螺钉连接，所述滑动座(16)的一侧设置有电动伸缩杆(15)，且电动伸缩杆(15)的两端分别与试验台(1)和滑动座(16)通过螺钉连接，所述滑动座(16)的一侧设置有显示设备(17)，且显示设备(17)与滑动座(16)通过螺钉连接。2.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述滑动座(16)的内部设置有数据处理器(26)和信号采集器(27)，且数据处理器(26)和信号采集器(27)均与滑动座(16)通过螺钉连接，所述信号采集器(27)的一端与待保护设备(19)电连接，且信号采集器(27)的另一端与数据处理器(26)的一端电连接，所述数据处理器(26)的另一端与显示设备(17)电连接。3.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述滑槽(14)的一侧设置有刻度尺(20)，且刻度尺(20)与试验台(1)通过螺钉连接，所述刻度尺(20)设置在滑动座(16)的一侧。4.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述测试架(9)的一侧设置有蓄电池(3)，且蓄电池(3)与试验台(1)通过螺钉连接，所述蓄电池(3)的一侧设置有电源接头(4)，且电源接头(4)与蓄电池(3)设置为一体结构，所述蓄电池(3)的上方设置有安装托板(5)，且安装托板(5)与测试架(9)通过螺钉连接，所述安装托板(5)的一侧设置有调控设备(6)，且调控设备(6)与安装托板(5)通过螺钉连接。5.根据权利要求4所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述安装托板(5)的上方设置有升压变压器(7)，且升压变压器(7)与安装托板(5)通过螺钉连接，所述升压变压器(7)与蓄电池(3)和调控设备(6)均电连接，所述测试架(9)的下方设置有放电电极(11)，且放电电极(11)与测试架(9)通过螺钉连接，所述放电电极(11)设置在避雷针(12)的上方，所述放电电极(11)与升压变压器(7)之间设置有高压电缆(8)，所述测试架(9)的一侧设置有开关按钮(10)，且开关按钮(10)与测试架(9)通过螺钉连接，所述开关按钮(10)与高压电缆(8)电连接。6.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述试验台(1)的下方设置有接地设备(13)，且接地设备(13)与试验台(1)通过螺钉连接，所述接地设备(13)与避雷针(12)之间设置有引下线(25)，且引下线(25)的两端分别与接地设备(13)和避雷针(12)电连接，所述避雷针(12)的一侧设置有测量器(21)，且测量器(21)与引下线(25)电连接，所述测量器(21)与显示设备(17)之间设置有数据线(22)，且数据线(22)的两端分别与测量器(21)和显示设备(17)均电连接。7.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述滑动座(16)的上端设置有电磁屏蔽罩(18)，且电磁屏蔽罩(18)与滑动座(16)贴合连接，所述电磁屏蔽罩(18)设置在滑动座(16)与待保护设备(19)之间。
8.根据权利要求1所述的测试避雷针保护角的实验装置，其特征在于：所述滑槽(14)的内部设置有滚轮(23)，且滚轮(23)与试验台(1)转动连接，所述滚轮(23)与滑动座(16)的下端相贴合，所述滑动座(16)的两侧均设置有滑块(24)，且滑块(24)与滑动座(16)设置为一体结构，所述滑块(24)的一端延伸至试验台(1)的内部，且滑块(24)与试验台(1)滑动连接。9.基于权利要求1
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8任意一项所述的测试避雷针保护角的实验装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将测试的避雷针(12)安装到试验台(1)上并将测试导线正确连接；步骤2：借助调控设备(6)对升压变压器(7)进行调控，将放电电压调节到需求值即可；步骤3：驱动电动伸缩杆(15)带动滑动座(16)移动，将滑动座(16)移动到一个适宜的位置并记录刻度尺(20)相对应数据值；步骤4：按下开关按钮(10)借助放电电极(11)释放电弧，从而模仿雷击，依靠测量器(21)对避雷针(12)的电压和电流进行检测，借助信号采集器(27)对待保护设备(19)的工作电力数据波动数据进行检测并经数据处理器(26)处理传导到显示设备(17)上进行显示；步骤5：驱动电动伸缩杆(15)带动滑动座(16)移动，改变滑动座(16)的相对位置，重复上述操作测得滑动座(16)不同位置处待保护设备(19)工作的电力数据；步骤6：将测得的多组数据进行比较分析，从而可以较为准确的测试出避雷针(12)的最佳保护角。
技术总结
本发明公开了测试避雷针保护角的实验装置和方法，涉及避雷针测试技术领域，为解决避雷针与待保护设备之间的间距相应固定，测试的数据通常只有一组，这样的测试数据较为片面，存在一定的偶然误差，测试的效果不佳的问题。所述试验台的下方设置有绝缘支撑座，且绝缘支撑座与试验台通过螺钉连接，所述试验台的上方设置有测试架，所述测试架的一侧设置有避雷针，且测试架和避雷针均与试验台通过螺钉连接，所述试验台的上端设置有滑槽，且滑槽与试验台冲压为一体结构，所述避雷针的一侧设置有滑动座，所述滑动座与试验台滑动连接，所述滑动座的上方设置有待保护设备，所述滑动座的一侧设置有电动伸缩杆，所述滑动座的一侧设置有显示设备。显示设备。显示设备。


技术研发人员：陈绍坤
受保护的技术使用者：安徽得倍安检测技术有限公司
技术研发日：2021.03.26
技术公布日：2021/6/29