一種非侵入式的在線6/10KV電壓檢測傳感器的制作方法

本發明涉及的是一種電力系統技術領域的檢測裝置，具體涉及一種用于高壓輸電線路上非侵入式的交流電壓測量裝置。

背景技術：
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電力系統安全運行與人民的生活息息相關，一旦電力系統出現故障，會極大地威脅國家安全和人民的正常生活，因此安全、有效的檢測輸電線路上電壓是否正常尤為重要。目前檢測電力系統能否正常運行的重要措施就是對變壓器輸電線路上的電壓進行實時有效的監測。對于6/10KV供電線路上的電壓檢測多為固定式、接觸式的測量，這種類型的電壓傳感器存在許多不足，比如體積大、不便安裝和移動、測量精度低、無法實現在線非接觸式測量。

現有的非接觸式電壓傳感器，如專利號CN 106030320A的“非接觸式電壓測量裝置”專利，該專利通過在高壓電線旁邊感應出電壓的原理，來計算出實際的電壓。但是缺點也比較明顯：當該測量裝置進行測量的時候，一旦其離高壓電線的距離發生變化時，相應的感應到的電壓也會不同，由此造成誤差甚至出現錯誤的測量，不可控因素太多，甚至可能會因為測量方面的原因造成故障不能及時發現，對國家和人民財產安全造成極大的威脅。

技術實現要素：
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為了克服上述技術的不足，本發明提供了一種非侵入式的在線6/10KV電壓檢測傳感器，這種電壓測量傳感器須制作成標準件，可以在高壓輸電線路附近或者地面進行測量，具有測量方便、操作安全、準確度高、便于移動、成本低、實時在線檢測等優點。

本發明的工作原理是：將高壓輸電線路上的電壓通過一根導線引出，該導線與內外徑固定的圓柱形導電體組成一個等效的耦合電容，這樣耦合電容的值就可以利用公式計算出來，進而可以得出流經圓柱體的電流的大小。當電流流經取樣電阻時，通過讀取該電阻兩側的電壓，標定出取樣電壓與實際電壓的曲線圖，進而通過取樣電阻的電壓推算出實際輸電線路上電壓大小。

本發明是通過以下技術方案實現的：本發明是一種非侵入式的在線6/10KV電壓檢測傳感器，主要包括圓柱形導電體、導線、取樣電阻。其特點是：

所述的導電體為圓柱形，由外筒和內筒構成，內外筒之間填充絕緣物質充當介質，使該圓柱體等效為一個耦合電容；所述的導線，其長度任意，但是嵌套在圓柱形導電體內筒的導線長度必須固定，導線表面必須有絕緣層，可將高壓輸電線路端子上的電壓無損耗的引入到圓柱形導電體中；所述的取樣電阻必須是高精度電阻，且額定功率必須足夠大，盡可能準確的表示出取樣電阻兩側的電壓，從而反映出輸電線路上電壓大小，實現非侵入測量輸電線路上電壓。

本發明采用上述技術方案后，主要有以下效果：

1、本發明是基于耦合電容的原理制成的非侵入式電壓測量傳感器，其通過將高壓輸電線路上的電壓用導線引出的方法非侵入式測量電圧，線性度好，測量精度高，成本低且安裝方便，可以在任何地方進行測量。

2、安全系數高，可實現實時準確測量，能夠及時發現變壓器及輸電線路上的安全隱患，通用性好，為今后安全測量高壓輸電線路提供了思路。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的等效電路圖；

圖3為取樣電壓與實際電壓之間的關系圖。

具體實施方式：

為使本發明的特點更加清晰易懂，下文特舉出較佳實施例，本實施例是在本發明技術方案前提下進行的，下面對本發明的實施例做詳細的說明。

如圖1所示，本發明實施例包括：圓柱形導電體、導線、取樣電阻。其中，導線的一端接高壓輸電線路，將高壓輸電線路上的高壓信號引出，另一端引入到圓柱體中，并且在圓柱體內的導線長度固定，消除導線位置不確定帶來的誤差影響。這樣導線與圓柱體等效為一個耦合電容，如圖2的等效電路所示，所述的取樣電阻必須是高精度電阻，且額定功率必須足夠大。在本實施例中，選取阻值為1KΩ的高精電阻，可以準確的測量其兩端的電壓。

下面通過給導線加入不同的電壓，模擬在不同電壓條件下取樣電阻兩端電壓的變化情況，來介紹本實施例的實施過程。首先給導線加入一個10KV的正弦電壓，該電壓會與圓柱體等效成的耦合電容產生一個感應電流，讀取流經取樣電阻兩端的電壓。保持所有條件不變，僅改變輸入電壓的大小，記錄取樣電阻電壓，多次測量，記錄取樣電壓與實際電壓的曲線圖，標定出取樣電壓與實際電壓的關系表達式，如圖3所示。這樣，當實際投入應用的時候，通過讀取取樣電阻兩端的電壓，就可以得出高壓輸電線路上的實際電壓，從而實現非侵入測量電壓的目的。

通過上述實施例以及得到的結果可以發現，本實施例可以很好地概括本發明的具體內容以及優點，并且測量方便，操作安全，可以廣泛的應用于高壓輸電線路的測量。