[发明专利]三相电压测量方法、电路及设备

说明书

本申请涉及一种三相电压测量方法、电路及设备，在进行三相电的各相电压测量时，同时利用三个探头分别与第一相线、第二相线以及第三相线电气耦合，通过选通装置的选通作用，使得任意两相线均可同时接入三相电压测量电路。信号处理装置根据任意两相线接入时测量电容两端的混叠信号进行分析，即可对应得到待测三相电的各个线电压。最终信号处理装置根据各个线电压进行分析计算，得到待测三相电的各相电压。上述方案，在进行各相电压测量时，不需要剥离相线的绝缘层，直接以电气耦合的方式将各个相线接入即可，同时也不需要三相电中具备中性线，即可完成待测三相电的各相电压测量，具有较强的测量可靠性。

技术领域

本申请涉及电力测量技术领域，特别是涉及一种三相电压测量方法、电路及设备。

背景技术

三相电广泛应用于工业用电中，工业中大部分的交流用电设备，例如电动机，都采用三相电进行供电。三相电压幅值是反映三相电电能质量的重要参数，电压太高可能直接损坏用电设备，电压太低可能导致电设备不能正常工作。因此，从设备正常运行和人身安全出发，对三相电的电压进行连续监测是一项必不可少的工作。

传统的三相电电压测量方式主要有接触式电压测量和非接触式电压测量。接触式测量方法虽然原理简单，容易实现，但因为是接触式测量，需要剥离火线的绝缘外层，因此需要停电操作，接线、拆线工作十分繁琐。同时测量线路可能存在的绝缘破损，接触火花等又可能导致安全事故的产生。

而非接触式电压测量则是一种单相测量方法，测量装置的一端需要直接连接到电力系统的中性线上，但是在大多数三相负载的供电场景中，是不存在中性线的，非接触式电压测量很容易受中性线的限制而无法实现。因此，传统的三相电电压测量方式测量可靠性较差。

发明内容

基于此，有必要针对传统的三相电电压测量方式测量可靠性差的问题，提供一种三相电压测量方法、电路及设备。

一种三相电压测量电路，包括：第一探头，用于与待测三相电的第一相线电气耦合；第二探头，用于与待测三相电的第二相线电气耦合；第三探头，用于与待测三相电的第三相线电气耦合；选通装置，所述选通装置的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别连接所述第一探头、所述第二探头和所述第三探头；测量电容，所述测量电容的第一端连接所述选通装置的第一输出端；参考信号源，所述测量电容的第二端连接所述参考信号源的第一端，所述参考信号源的第二端连接所述选通装置的第二输出端，所述参考信号源的电压频率与待测三相电的电压频率不相同；信号处理装置，所述信号处理装置连接所述测量电容的第一端和所述测量电容的第二端，所述信号处理装置用于当所述选通装置选通待测三相电的任意两相线电气耦合接入三相电压测量电路时，获取所述测量电容两端的混叠信号，并根据所述混叠信号分析得到任意两相线之间的线电压，最终结合各所述线电压分析得到待测三相电的各相电压。

在一个实施例中，所述信号处理装置包括放大器、模数转换器和处理器，所述放大器的第一输入端连接所述测量电容的第一端，所述放大器的第二输入端连接所述测量电容的第二端，所述放大器的输出端连接所述模数转换器，所述模数转换器连接所述处理器。

在一个实施例中，所述信号处理装置还包括显示器和电源，所述显示器连接所述处理器，所述模数转换器、所述处理器和所述显示器分别连接所述电源。

在一个实施例中，所述选通装置包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述第一开关器件的第一端连接所述第一探头，所述第二开关器件的第一端和所述第三开关器件的第一端分别连接所述第二探头，所述第四开关器件的第一端连接所述第三探头，所述第一开关器件的第二端和所述第二开关器件的第二端分别连接所述测量电容的第一端，所述三开关器件的第二端和所述第四开关器件的第二端分别连接所述参考信号源的第二端，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件的控制端分别连接所述信号处理装置。

在一个实施例中，三相电压测量电路还包括屏蔽罩，所述选通装置、所述测量电容、所述参考信号源和所述信号处理装置均设置于所述屏蔽罩的内部。