CN207281165U - 一种感应电压检测装置及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种感应电压检测装置，其特征在于，包括电容分压器和与所述电容分压器连接的外围电路，所述电容分压器包括第一电容C0和第二电容C1；所述外围电路包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；第一电容C0 和第二电容C1串联，第一电容C0 和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。另外，本实用新型还公开了一种感应电压控制系统。采用本实用新型，提高了电压的测量精度，提高了安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及感应电压技术领域，尤其涉及一种感应电压检测装置及其控制系统。
背景技术
变电站所处电磁环境为工频电磁场，是一种准静态场。处在该电场中的金属导体通过电容耦合或电磁耦合从而使其对地电位，即呈现出对地的静电感应电压、电磁感应电压及对地电流。以同塔双回输电线路参数测试为例，单回停电时线路上的感应电压高达几千甚至几十千伏。
电压可高达几千伏，该条件下进行线路参数试验，感应电的存在不仅会影响测试数据的准确性，而且可能对试验设备造成损伤，甚至威胁到试验人员的生命安全。从电力系统安全通报材料可知，已有感应电造成人员伤亡的案例。
目前，感应电压控制系统，通常采用感应电压检测装置进行测量后，工作人员根据检测的结果进行判断是否存在危险的情况，不是自动化的判断过程，是需要人员到现场进行判断的，因此会给人员的人身安全造成很大的伤害。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种感应电压检测装置及其控制系统，提高了安全性能。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种感应电压检测装置，该装置包括电容分压器和与所述电容分压器连接的外围电路，所述电容分压器包括第一电容C0和第二电容C1；所述外围电路包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；
第一电容C0和第二电容C1串联，第一电容C0和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。
优选的，还包括示波器输入电阻R2、示波器输入电容C2，所述示波器输入电阻R2和输入电容C2分别并联在匹配电阻R的两端。
优选的，还包括补偿电阻R1，所述补偿电阻R1串联于匹配电阻R与示波器输入电容C2之间。
相应的本实用新型还提供一种感应电压控制系统，该系统包括感应电压检测装置，与感应电压检测装置连接的示波器，所述感应电压检测装置包括电容分压器和与所述电容分压器连接的外围电路，所述电容分压器包括第一电容C0和第二电容C1；所述外围电路包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；
第一电容C0和第二电容C1串联，第一电容C0和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。
优选的，所述感应电压检测装置还包括示波器输入电阻R2和示波器输入电容C2，所述示波器输入电阻R2和输入电容C2分别并联在匹配电阻R的两端。
优选的，所述感应电压检测装置还包括补偿电阻R1，所述补偿电阻R1串联于匹配电阻R与示波器输入电容C2之间。
优选的，还包括感应电压消除装置，所述感应电压消除装置的一端与示波器连接，所述感应电压消除装置的另一端与待测线路连接。
优选的，所述示波器包括接收单元、发送单元、微处理器和A/D转换器、波形显示单元，所述接收单元的输入端与感应电压检测装置的输出端连接，所述接收单元的一个输出端与波形显示单元连接，所述接收单元的另一输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与发送单元连接。
本实用新型的感应电压检测装置设置有电容分压器，并通过外围电路各个部件的设置，提高了感应电压的检测精度，提高了安全性。
附图说明
图1是本实用新型一种感应电压控制系统的一种实施例的示意图；
图2是本实用新型一种感应电压检测装置的电路原理示意图；
图3、图4是本实用新型一种感应电压检测装置的电路原理等效示意图；
图5是本实用新型一种感应电压检测装置的检测效果仿真示意图；
图6是本实用新型一种感应电压控制系统中示波器的一种实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
参见图1，该图是本实用新型一种感应电压控制系统的示意图，该系统包括：感应电压检测装置1，示波器2，感应电压消除装置3；感应电压检测装置1的一端与待测线路连接，感应电压检测装置1的另一端与示波器2的一端连接，示波器2的另一端与感应电压消除装置3的一端连接，感应电压消除装置的另一端与待测线路连接。因此，可以通过电压检测装置1检测待测线路的感应电压，然后通过示波器2进行示波显示，并通过与待测线路连接的感应电压消除装置消除待测线路中的感应电压，从而实现了自动检测工地现场的感应电压，并自动调整所产生的感应电压，提高了工地现场的安全性。
如图2所示，感应电压检测装置1，包括与待测线路相连的电容分压11和与电容分压器11的输出端连接有外围电路12。其中电容分压器11包括：第一电容C0和第二电容C1；外围电路12包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；第一电容C0和第二电容C1串联，第一电容C0和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。
其中其中，C0，C1分别为高压、低压臂电容；Z为信号电缆的波阻抗；R为末端匹配电阻，取值为50欧；R1和C2分别为积分电阻、电容；R2和C为示波器的输入电阻、电容。示波器的输入电阻R2远大于补偿电阻R1，则C1的输出y(t)即为R，则有
当(C0+C1)dy(t)/dt＞＞y(t)/R时，
即u(t)＝((C0+C1)/C0)y(t)
等效电路图如图3和图4所示。
具体实现时，可以对仿真信号源设置如下：起始电压：0V，脉冲的幅值为：200kv，时间延迟：2ns，上升时间：10ns，下降时间为：10ns，脉冲的宽度：100ns。当调整分压器参数为Rml＝439Ω，L1＝1.2pH，Rm2＝30Ω，L2＝0.12pH，仿真结果如图5所示，对仿真参数多次调整得到结果较为理想。
为检验感应电压测量仪的准确性，在110kV民盐1292线线路参数测量中分别应用了高压静电电压表和感应电压测试仪进行对比测试，对比发现：两者测量结果十分接近，这表明型感应电压测量仪测试准确度较高。测试结果如下表1。
表1. 110kV输电线路感应电压测量结果
如图6所示，示波器2，包括接收单元21、A/D转换器22、控制器23、波形显示单元24和发送单元25。其中，接收单元21的输入端与感应电压检测装置的输出端连接，接收单元21的一个输出端与波形显示单元24连接，接收单元21的另一输出端与A/D转换器22的输入端连接，A/D转换器22的输出端与控制器23的输入端连接，控制器23的输出端与发送单元24连接。
感应电压消除装置3，可以设置不同的消除策略，下面一两个实施例进行说明。其中一个实施例是，感应电压消除装置3内设置有多组不同阻值的电阻，每组电阻与控制器之间设置开关。具体实现时，控制在当前感应电压大于预设的第一阈值时，控制感应电压消除装置中一组或多组电阻的开关导通，并联在检测线路的两端；所述一组或多组电阻的阻值与当前感应电压相匹配。从而实现了感应电压的消除。另一种实施例是，感应电压消除装置内设置有多个断路器，每个断路器分别与当前检测线路以及检测线路周围的线路连接；控制器在当前感应电压大于预设的第一阈值时，通过断路器将当前检测线路从工作状态切换到备用状态，并在当前感应电压小于预设的第二阈值时，通过断路器将检测线路从备用状态恢复至工作状态；所述第一阈值大于第二阈值。从而通过非常简单的方式降低甚至是消除感应电压，提高了工地现场的安全性。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种感应电压检测装置，其特征在于，包括电容分压器和与所述电容分压器连接的外围电路，所述电容分压器包括第一电容C0和第二电容C1；所述外围电路包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；
第一电容C0 和第二电容C1串联，第一电容C0 和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的感应电压检测装置，其特征在于，还包括示波器输入电阻R2、示波器输入电容C2，所述示波器输入电阻R2和输入电容C2分别并联在匹配电阻R的两端。
3.根据权利要求1所述的感应电压检测装置，其特征在于，还包括补偿电阻R1，所述补偿电阻R1串联于匹配电阻R与示波器输入电容C2之间。
4.一种感应电压控制系统，其特征在于，包括感应电压检测装置，与感应电压检测装置连接的示波器，所述感应电压检测装置包括电容分压器和与所述电容分压器连接的外围电路，所述电容分压器包括第一电容C0和第二电容C1；所述外围电路包括信号电缆波阻抗Z、匹配电阻R；
第一电容C0 和第二电容C1串联，第一电容C0 和第二电容C1公共端与信号电缆波阻抗Z的输入端的一个引脚连接，信号电缆波阻抗Z的输入端的另一个引脚与电第二电容C1的另一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的一个引脚与匹配电阻R的一端连接，信号电缆波阻抗Z输出端的另一个引脚与匹配电阻R的另一端连接。
5.根据权利要求4所述的感应电压控制系统，其特征在于，所述感应电压检测装置还包括示波器输入电阻R2和示波器输入电容C2，所述示波器输入电阻R2和输入电容C2分别并联在匹配电阻R的两端。
6.根据权利要求5所述的感应电压控制系统，其特征在于，所述感应电压检测装置还包括补偿电阻R1，所述补偿电阻R1串联于匹配电阻R与示波器输入电容C2之间。
7.根据权利要求4所述的感应电压控制系统，其特征在于，还包括感应电压消除装置，所述感应电压消除装置的一端与示波器连接，所述感应电压消除装置的另一端与待测线路连接。
8.根据权利要求4所述的感应电压控制系统，其特征在于，所述示波器包括接收单元、发送单元、微处理器和A/D转换器、波形显示单元，所述接收单元的输入端与感应电压检测装置的输出端连接，所述接收单元的一个输出端与波形显示单元连接，所述接收单元的另一输出端与A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与发送单元连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110297121A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-01 | 贵州电网有限责任公司 | 一种电容分压器低压测量电路及测量方法 |
| TWI765754B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-05-21 | 台灣電力股份有限公司 | 具有消除感應電壓的電路裝置 |
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