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작동 원리작동 원리

낙뢰 전류는 어떻게 측정할 수 있습니까? 서지 전압은 어떻게 발생합니까? 서지 전압이 장치와 시스템에 어떻게 들어옵니까? 이러한 질문에 대한 대답이 궁금할 것입니다. 다음 페이지에서는 서지 전류 탐지에 대한 포괄적인 정보가 제공됩니다.

측정 섹션의 구조

측정 섹션은 편광자가 있는 투명한 매체(유전체) 또는 양쪽 끝에 장착된 편광 필터로 구성됩니다. 측정 섹션은 아래쪽 전선에서 전류 흐름 방향과의 각도가 90°가 되는 곳에 위치합니다. 이러한 방식을 통해 측정 섹션에서 낙뢰 파장의 전파 방향이 아래쪽 전선에서 서지 전류의 자기장과 평행이 됩니다.

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편광자

선형 편광자  

선형 편광자

편광자 또는 편광 필터는 극성을 생성하는 광학 부품입니다. 전자기 파장이 흡수 또는 빔 분할을 통해 선형, 타원형 또는 원형의 양극화된 낙뢰로 분리됩니다. 이 경우 Faraday 효과를 사용하기 위해 낙뢰가 선형으로 양극화됩니다. 즉, 선형으로 양극화된 낙뢰만 편광 필터를 통과합니다.

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자기장이 편광면에 미치는 영향

자기장이 편광면에 미치는 영향  

자기장이 편광면에 미치는 영향

낙뢰 파장은 유전체 전자의 진동을 야기합니다. 자기장은 유전체 내 전자의 이동을 변경합니다. 이는 또한 낙뢰의 편광면에도 영향을 줍니다. 원칙적으로 편광면은 모든 방향으로 회전할 수 있습니다.

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LM-S의 자기 광학 효과

그래픽 모델은 낙뢰 모니터링 시스템에서 자기 광학 효과의 모든 중요한 요소와 변수를 보여줍니다. 낙뢰 밀도가 정의된 낙뢰 파장(Φ)은 광섬유를 통해 측정 섹션으로 유도됩니다.

측정 색션의 입력 부분에서 편광 필터 P1이 직사광을 선형으로 양극화합니다. 이런 식으로 양극화된 낙뢰 파장은 매체 전자의 진동을 야기하고 편광면에서 측정 섹션 매체를 통해 이동합니다. 편광면은 자기적으로 영향을 받을 수 있습니다.

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서지 전류의 자기장이 매체 내에서 세로축을 기준으로 낙뢰 파장의 편광면을 회전합니다. 회전 방향은 자기장 라인의 방향과 전류 흐름의 방향에 따라 달라집니다. 예를 들어 음극 및 양극 낙뢰의 서지 전류는 다른 방향의 자기장 라인을 생성합니다.

전류 I가 높을수록 자기장 B와 회전 각도 β가 커집니다. 자기장 B1은 낙뢰 파장의 시계 방향 회전을 일으키고 자기장 B2는 시계 반대 방향 회전을 일으킵니다.

두 번째 선형 편광 필터는 입력 편광 필터와의 각도가 45°가 되는 지점에서 측정 섹션의 출력에 위치합니다. 영향을 받지 않는 낙뢰 파장에서 낙뢰의 50%만이 출력 편광 필터를 통과합니다. 출력 편광 필터를 통과하는 낙뢰의 양은 낙뢰 파장 파장의 회전에 따라 달라집니다. 이는 평가할 수 있는 측정 가능한 낙뢰 신호입니다.

측정 결과 및 평가

측정 결과 및 평가  

구성도: 출력 편광 필터를 통과하는 낙뢰의 양 변화

양극 낙뢰는 양극화된 낙뢰 신호의 시계 방향 회전을 일으킵니다. 두 번째 편광 필터를 통과하는 낙뢰의 양이 증가하여 50-100%가 됩니다. 낙뢰 신호의 회전 각도가 45°에 도달한 것은 양극 낙뢰에 대한 100% 측정 값에 해당합니다.

음극 낙뢰는 양극화된 낙뢰 신호의 시계 반대 방향 회전을 일으킵니다. 두 번째 편광 필터를 통과하는 낙뢰의 양이 감소하여 50-0%가 됩니다. 낙뢰 신호의 회전 각도가 -45°에 도달한 것은 음극 낙뢰에 대한 100% 측정 값에 해당합니다.

출력 편광 필터를 통과하는 낙뢰의 양이 측정됩니다. 탐지된 낙뢰 서지 전류의 일반적인 파라미터는 시간 경과에 따라 진행되는 낙뢰의 양에서 파생됩니다. 이는 최대 전류 세기, 극성, 증가하는 낙뢰 전류 비율, 충전 및 특정 에너지입니다.

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영향을 주는 변수

영향을 주는 가장 중요한 변수는 매체 물질, 낙뢰의 파장, 매체를 통한 낙뢰 경로의 길이 및 자기장의 강도입니다. 추가 이론적인 원리와 영향을 주는 변수는 아래에서 설명합니다. 자세한 내용을 알아보려면 해당 제목을 클릭하십시오.

전장 벡터 E는 영향을 받은 낙뢰 파장의 위치와 진행을 나타냅니다. 이는 화살표로 표시됩니다(그래픽 모델 참조).

충전 캐리어가 일반적으로 자유롭게 이동할 수 없는 약하거나 비전도성, 비금속 물질을 유전체라고 합니다. 여기에는 가스, 액체 또는 고체가 있습니다. 이러한 물질은 일반적으로 비자기성으로 전기 또는 전자기 필드에 의해 작동하지 않습니다.

광학 상수 V는 자속 밀도 장치당 회전에 해당합니다. 이는 평가할 유전체에 대한 Faraday 효과의 강도를 설명합니다. 이 값은 매체에서 전자파의 파장에 따라 달라집니다.

편광판이 회전하는 회전 β의 각도는 다음과 같이 계산합니다.
 
                                                    β = V x d x B
 

d는 매체를 통한 낙뢰 경로의 길이이고 B는 자속 밀도이고 V는 광학 상수입니다.

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