CN103557988A - 一种旋转式电场探头 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电网检测领域，为了解决屏蔽电位法在线测量灭弧室真空度时所使用的光纤与电光晶体探头成本高，无法在生产中大规模推广应用的问题，公开了一种旋转式电场探头，包括动片、静片、微电机、前置放大滤波电路板；所述动片和静片为上下两个金属圆片，所述微电机设置电机轴，所述静片固定在微电机轴上，所述微电机下方设置前置放大滤波电路板。本发明成本低廉、运行可靠，能够及时获得灭弧室真空度劣化的信息，减少事故发生，具有较高的推广应用价值。

Description

一种旋转式电场探头
技术领域
本发明属于电网检测领域，涉及真空灭弧室真空度检测，特别涉及一种在线测量灭弧室真空度的旋转式电场探头。
背景技术
真空灭弧室是真空开关的核心部件，其以高真空作为绝缘和灭弧介质，对短路电流与负荷电流起着断开和闭合的作用。真空灭弧室真空程度由内部残余气体的压强来表示，压强越低表示灭弧室内真空度越高，当压强高于一定值后，真空开关将失去绝缘和断开能力，随着对真空开关运行可靠性要求的不断提高，监测真空灭弧室内真空度的状况、保证灭弧室的电器性能已经成为电力系统急需解决的问题。真空灭弧室的真空度监测方法可以分为离线监测和在线监测两大类。
目前在国内常用的真空度在线监测方法主要有屏蔽电位法，屏蔽电位法使用光纤与电光晶体探头测试屏蔽电场，但此类探头成本高，无法在生产中大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的是解决上述实际问题，提供一种旋转式电场探头，成本低廉、运行可靠，能够及时获得灭弧室真空度劣化的信息，减少事故发生，具有较高的推广应用价值。
本发明为了达到上述目的，所采用的技术方案如下：一种旋转式电场探头，包括动片、静片、微电机、前置放大滤波电路板；所述动片和静片为上下两个金属圆片，所述微电机设置电机轴，所述静片固定在微电机轴上，所述微电机下方设置前置放大滤波电路板。
所述动片可以高速旋转；
所述动片和静片上分布多个孔洞；
所述动片与静片的孔洞完全重合时，外电场完全被屏蔽，感应电荷为零；
所述动片与静片的孔洞不完全重合时，暴露在外电场中的静片上积累感应电荷；
所述静片外露的面积随动片的旋转成正弦变化，感应电流经取样后输入到数据采集电路，经过滤波放大后可以得到较好的正弦波形。
所述前置放大滤波电路板可增强信号强度。
工作原理：真空断路器在工作时，其真空灭弧室（如图2中标注5）屏蔽罩（如图2中标注6）上的电位是由高压部分-屏蔽罩、屏蔽罩-接地地极之间分别所具有的静电电容的分压决定，当真空灭弧室在正常的工作电压和内部气体压力下运行时，灭弧室屏蔽罩上不带有静电荷；而当真空灭弧室的内部气体压力升高导致绝缘强度降低；而当真空灭弧室的内部气体压力升高导致绝缘强度降低，触头（如图2中标注7）与屏蔽罩间会发生局部放电，从而使灭弧室的屏蔽罩上带有一定的静电荷，呈现出直流电位。随着真空度的持续劣化，屏蔽罩的直流电位也相应地改变，即用屏蔽罩上积累电荷数量来监测真空度。用旋转探头测试屏蔽罩电场，动片与静片的孔洞完全重合时，外电场完全被屏蔽，感应电荷为零；动片与静片的孔洞不完全重合时，暴露在外电场中的静片上积累感应电荷。
图3为真空度在线监测系统结构框图，该系统是一个分布式系统，可以同时监测5个真空断路器。每个真空断路器有3个真空灭弧室，分别承受A、B、C三相的电压。传感器探头输出的是真空灭弧室的屏蔽电位信号，经过放大、滤波、A/D转换后，输入下位机数据采集系统进行处理；处理后的信号为屏蔽罩直流电位，通过CAN总线传送到上位机系统。上位机根据直流电位对真空度进行标定、显示、评估灭弧室内的真空状态。
有益效果：本发明成本低廉、运行可靠，能够及时获得灭弧室真空度劣化的信息，减少事故发生，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为灭弧室结构示意图
图3为真空度在线监测系统结构框图
其中，1-动片 2-静片 3-微电机 4-前置放大滤波电路板 5-灭弧室 6-屏蔽罩 7-触头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，一种旋转式电场探头，包括动片1、静片2、微电机3、前置放大滤波电路板4；所述动片1和静片2为上下两个金属圆片，所述静片2固定在微电机轴上，所述微电机3下方设置前置放大滤波电路板4。
所述动片1可以高速旋转；
所述动片1和静片2上分布多个孔洞；
所述动片1与静片2的孔洞完全重合时，外电场完全被屏蔽，感应电荷为零；
所述动片1与静片2的孔洞不完全重合时，暴露在外电场中的静片上积累感应电荷；
所述静片2外露的面积随动片的旋转成正弦变化，感应电流经取样后输入到数据采集电路，经过滤波放大后可以得到较好的正弦波形。
所述前置放大滤波电路板4可增强信号强度。

Claims (6)

1.一种旋转式电场探头，其特征在于，包括动片、静片、微电机、前置放大滤波电路板；所述动片和静片为上下两个金属圆片，所述动片和静片上均匀分布多个孔洞；所述静片固定在微电机轴上，所述微电机下方设置前置放大滤波电路板。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式电场探头，其特征在于，所述动片可以高速旋转。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式电场探头，其特征在于，所述动片与静片的孔洞完全重合时，外电场完全被屏蔽，感应电荷为零。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式电场探头，其特征在于，所述动片与静片的孔洞不完全重合时，暴露在外电场中的静片上积累感应电荷。
5.根据权利要求1所述的一种旋转式电场探头，其特征在于，所述静片随动片的旋转成正弦变化，感应电流经取样后输入到数据采集电路，经过滤波放大后可以得到较好的正弦波形。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式电场探头，其特征在于，所述前置放大滤波电路板可增强信号强度。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04132131A (ja) * 1990-09-21 1992-05-06 Hitachi Ltd 真空遮断器用真空バルブの真空圧力測定装置
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