[发明专利]一种非侵入式的在线6/10KV电压检测传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的检测装置，具体涉及一种用于高压输电线路上非侵入式的交流电压测量装置。

背景技术：

电力系统安全运行与人民的生活息息相关，一旦电力系统出现故障，会极大地威胁国家安全和人民的正常生活，因此安全、有效的检测输电线路上电压是否正常尤为重要。目前检测电力系统能否正常运行的重要措施就是对变压器输电线路上的电压进行实时有效的监测。对于6/10KV供电线路上的电压检测多为固定式、接触式的测量，这种类型的电压传感器存在许多不足，比如体积大、不便安装和移动、测量精度低、无法实现在线非接触式测量。

现有的非接触式电压传感器，如专利号CN 106030320A的“非接触式电压测量装置”专利，该专利通过在高压电线旁边感应出电压的原理，来计算出实际的电压。但是缺点也比较明显：当该测量装置进行测量的时候，一旦其离高压电线的距离发生变化时，相应的感应到的电压也会不同，由此造成误差甚至出现错误的测量，不可控因素太多，甚至可能会因为测量方面的原因造成故障不能及时发现，对国家和人民财产安全造成极大的威胁。

发明内容：

为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种非侵入式的在线6/10KV电压检测传感器，这种电压测量传感器须制作成标准件，可以在高压输电线路附近或者地面进行测量，具有测量方便、操作安全、准确度高、便于移动、成本低、实时在线检测等优点。

本发明的工作原理是：将高压输电线路上的电压通过一根导线引出，该导线与内外径固定的圆柱形导电体组成一个等效的耦合电容，这样耦合电容的值就可以利用公式计算出来，进而可以得出流经圆柱体的电流的大小。当电流流经取样电阻时，通过读取该电阻两侧的电压，标定出取样电压与实际电压的曲线图，进而通过取样电阻的电压推算出实际输电线路上电压大小。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明是一种非侵入式的在线6/10KV电压检测传感器，主要包括圆柱形导电体、导线、取样电阻。其特点是：

所述的导电体为圆柱形，由外筒和内筒构成，内外筒之间填充绝缘物质充当介质，使该圆柱体等效为一个耦合电容；所述的导线，其长度任意，但是嵌套在圆柱形导电体内筒的导线长度必须固定，导线表面必须有绝缘层，可将高压输电线路端子上的电压无损耗的引入到圆柱形导电体中；所述的取样电阻必须是高精度电阻，且额定功率必须足够大，尽可能准确的表示出取样电阻两侧的电压，从而反映出输电线路上电压大小，实现非侵入测量输电线路上电压。

本发明采用上述技术方案后，主要有以下效果：

1、本发明是基于耦合电容的原理制成的非侵入式电压测量传感器，其通过将高压输电线路上的电压用导线引出的方法非侵入式测量电圧，线性度好，测量精度高，成本低且安装方便，可以在任何地方进行测量。

2、安全系数高，可实现实时准确测量，能够及时发现变压器及输电线路上的安全隐患，通用性好，为今后安全测量高压输电线路提供了思路。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的等效电路图；

图3为取样电压与实际电压之间的关系图。

具体实施方式：

为使本发明的特点更加清晰易懂，下文特举出较佳实施例，本实施例是在本发明技术方案前提下进行的，下面对本发明的实施例做详细的说明。

如图1所示，本发明实施例包括：圆柱形导电体、导线、取样电阻。其中，导线的一端接高压输电线路，将高压输电线路上的高压信号引出，另一端引入到圆柱体中，并且在圆柱体内的导线长度固定，消除导线位置不确定带来的误差影响。这样导线与圆柱体等效为一个耦合电容，如图2的等效电路所示，所述的取样电阻必须是高精度电阻，且额定功率必须足够大。在本实施例中，选取阻值为1KΩ的高精电阻，可以准确的测量其两端的电压。

下面通过给导线加入不同的电压，模拟在不同电压条件下取样电阻两端电压的变化情况，来介绍本实施例的实施过程。首先给导线加入一个10KV的正弦电压，该电压会与圆柱体等效成的耦合电容产生一个感应电流，读取流经取样电阻两端的电压。保持所有条件不变，仅改变输入电压的大小，记录取样电阻电压，多次测量，记录取样电压与实际电压的曲线图，标定出取样电压与实际电压的关系表达式，如图3所示。这样，当实际投入应用的时候，通过读取取样电阻两端的电压，就可以得出高压输电线路上的实际电压，从而实现非侵入测量电压的目的。

通过上述实施例以及得到的结果可以发现，本实施例可以很好地概括本发明的具体内容以及优点，并且测量方便，操作安全，可以广泛的应用于高压输电线路的测量。