[实用新型]基于D_dot原理的三相电压互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于D_dot原理的三相电压互感器。

背景技术

传统的电压互感器包括：电磁式电压互感器、电容式电压互感器和电子式传感器，等等。其中电磁式电压互感器存在绝缘难度大和易产生铁磁谐振等问题，其中电容式电压互感器由于带许多储能元件，瞬变响应特性差，需要在二次回路加装阻尼装置以改善瞬变响应特性，其中电子式传感器存在测量误差大等问题。

因此，基于D_dot原理的电压传感器（简称：D_dot传感器）由于采用电荷感应原理实现测量，而非能量传递，因此可以实现无接触测量，将其应用于高电压等级的变电站内时，可以使得二次侧几乎没有任何电流输出，实现二次侧安全检测的同时，保证对一次侧不造成影响，并且由于整个传感器不存在电感性的器件，避免了传感器产生的铁磁谐振的威胁，等等。

具体的，基于D_dot原理的电压传感器具体是采用电荷感应原理，通过测量与测量电极相连的接地匹配电阻上的输出电压，来测量与该输出电压积分量成正比的导体附近的电位移矢量，从而得到导体电压的时域波形，由于其输出电压与电位移矢量对时间的微分成正比，故称为基于D_dot原理的电压传感器。

但是，目前的D_dot传感器结构普遍存在结构复杂、绝缘性有待提高等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于D_dot原理的三相电压互感器，具有体积小、结构简单、绝缘性能好和测量安全等特点。

本实用新型提供一种基于D_dot原理的三相电压互感器，包括：环形电极I、环形电极II、绝缘支架、接地电容，所述绝缘支架包括：半圆支架I、半圆支架II和支撑臂，所述支撑臂设置在所述半圆支架I、半圆支架II的侧壁上，且所述半圆支架I、半圆支架II同心设置形成用于供被测导体穿过的通孔，所述环形电极I、环形电极II同心设置，且分别嵌在所述半圆支架I和半圆支架II内，所述环形电极I、环形电极II通过导线与所述接地电容和地串联，所述示波器和所述接地电容并联。

进一步，所述环形电极I、环形电极II为形状相同的金属铝环。

进一步，所述环形电极I、环形电极II的内径在60至70mm之间，外径在70至80mm之间。

进一步，还包括：设置在所述支撑臂上用于调节所述半圆支架II的调节旋钮，紧固螺钉的松紧程度可调节，螺钉松的时候，半圆支架II可上下移动，当达到合适位置的时候将螺钉旋紧。

进一步，所述半圆支架I、II之间的调节距离范围在0至50mm之间。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的基于D_dot原理的三相电压互感器主要由环形电极、绝缘支架和接地电容等少数几个部件构成，其具有体积小、结构简单等特性，尤其是环形的电极可以降低最高电场强度以达到提高绝缘水平的目的，具有良好的动态范围和暂态特征，同时保证测量安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是D_dot传感器原理示意图。

图2是基于D_dot原理的三相电压互感器的结构示意图。

图3是基于D_dot原理的三相电压互感器的检测简图。

图4是不考虑邻相影响时的D_dot传感器测量等效电路图。

图5是考虑邻相影响时的D_dot传感器测量等效电路图。

图6是考虑邻相影响时的某一相D_dot传感器测量等效电路图。

图7是试验装置图。

具体实施方式：

如图1所示，是D_dot传感器的原理示意图，其将具有高电导率的金属导体1封入绝缘体2中构成最简单的D_dot传感器，其中为被测量点的电场强度，在金属导体表面做一闭合高斯面4，并对其使用高斯定理可以得到：

(公式1)。

公式（1）中q为闭合高斯面4内即金属导体1上的感应电荷，A_eq为传感器的等效面积，其与传感器中金属导体1的形状结构以及高斯面与电场强度矢量方向的夹角有关。

当金属导体1通过电缆3与接地匹配电阻R连接后，金属导体1中电荷移动形成电流并在接地匹配电阻R上产生压降：