[实用新型]一种基于电场测量高电位电缆护层电压测量装置

说明书

本实用新型涉及基于电场测量高电位电缆护层电压测量装置，包括金属极板、线材和信号调理电路，金属极板布置在待测带电电缆护层的下方；线材的一端与金属极板相连，另一端与信号调理电路相连。有益效果为：通过耦合电容的原理实现非接触式电压测量，与传统的电子互感器不同的是它与被测导体之间无电气连接，非接触式电压测量通过利用带电导体周围的电场强度值与带电导体自身的电压成正比的关系，从而实现对带电导体电压的非接触测量，其具有结构简单、暂态响应速度快、动态范围广以及绝缘强度低等优点，此种非接触式测量方式完全可以满足今后电网发展对传感器智能化以及准确测量故障信号的需求。

技术领域

本实用新型涉及非接触式电缆护层电势测量技术领域，具体涉及一种基于电场测量高电位电缆护层电压测量装置。

背景技术

在电力系统中，电压信号的获取主要靠电压互感器，电压互感器实现了高压侧与低压侧的电气隔离，当电力系统稳定运行时，电压互感器起降压的作用，将一次侧的高电压转换成测量仪表以及计量装置适合的工作电压，输电线路故障将会造成停电事故而这些事故会严重地危及到电力系统的安全，使其不能稳定运行，电压互感器可正确反映故障电压情况下的波形，互感器与自动装置和继电保护相配合，能对系统中出现的各种故障起保护和自动控制作用，电压互感器的稳定性与准确性对于电能结算的稳定性以及保证电网的安全稳定运行具有重要意义。

该种方式存在的问题是：

1、高压绕组和铁芯若承受高压就必须有很复杂的绝缘结构来达到保护的目的，而复杂的绝缘结构也会造成互感器的制造成本以及体积和重量的大量增加，且电压等级越高，绝缘就越困难，相应的造价也越高；

2、铁芯一般由硅钢片制作，磁导率非线性是此种材料最大的特点，因此互感器在工作时只有一段区域处于线性工作区间，这使得其动态测量范围缩小了，且超过这范围测量结果的精度将大大降低；

3、非线性的励磁电抗在电压出现激发扰动时，会导致铁芯饱和、励磁电抗急剧减小，使得它容易和线路对地电容甚至其他电气设备之间的杂散电容相匹配，构成谐振回路，最终产生谐振过电压，对系统的安全运行造成巨大威胁。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于电场测量高电位电缆护层电压测量装置，以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于电场测量高电位电缆护层电压测量装置，包括金属极板、线材和信号调理电路，金属极板布置在待测带电电缆护层的下方，待测带电电缆护层内的带电电缆与金属极板之间形成耦合电容C1，金属极板与地形成对地电容C2；线材的一端与金属极板相连，另一端与信号调理电路相连。

本实用新型的有益效果是：

待测带电电缆护层位于金属极板上方，这样待测带电电缆护层内的带电电缆与金属极板之间会形成耦合电容C1，金属极板与地形成对地电容C2，实现电容分压器的功能，通过耦合电容的原理实现非接触式电压测量，与传统的电子互感器不同的是它与被测导体之间无电气连接，非接触式电压测量通过利用带电导体周围的电场强度值与带电导体自身的电压成正比的关系，从而实现对带电导体电压的非接触测量，本实用新型具有结构简单、暂态响应速度快、动态范围广以及绝缘强度低等优点，此种非接触式测量方式完全可以满足今后电网发展对传感器智能化以及准确测量故障信号的需求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，金属极板为双层弧形金属极板，且金属极板的弧形凹面朝向待测带电电缆护层。

采用上述进一步的有益效果为：采用弧形设计是为了抑制待测带电电缆护层或者杂物对金属极板对地分布电容的影响，使所形成的电容分压器的分压更加稳定。

进一步，线材采用同轴屏蔽线材。

进一步，同轴屏蔽线材的一端与金属极板相连，另一端通过SMA同轴母头与信号调理电路相连。