CN103837710B - 一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述装置包括从上至下依次设置的连接板、与所述连接板垂直连接的顶端均压环、均压环支撑腿、平底圆球和底部均压环；所述连接板通过均压环支撑腿与所述顶端均压环连接；所述顶端均压环与所述底部均压环平行水平设置。该装置表面场强小，能够良好地防止电晕对内部测量系统的影响，对高压电场环境下的电子测量装置进行有效地保护。
Description
技术领域：
本发明涉及一种防电晕装置，更具体涉及一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置。
背景技术：
为贯彻国家能源政策，确保电力工业全面、协调、可持续的健康发展，国家电网公司根据我国国情提出了加快发展交直流特高压电网的重大战略举措。特高压输电是在超高压输电的基础上发展起来的，可以实现远距离、大容量传出电能，适合大区电网互联。由于电压等级较高，特高压直流输电导线上不可避免的会发生电晕现象，特高压直流输电线路电晕效应包括电晕损失、电场效应、无线电干扰、可听噪声和空间离子流等，输电电压等级的提高使很多国家对防电晕现象提出了更高的要求。
在特高压线路、特高压换流站或变电站内，通常会在高压侧有弱电测量系统，而这些弱电测量系统常常由于处在高压电场环境中引起的电晕放电而导致性能不稳定、测量结果不可靠等现象发生。因此需要对高压环境下的电子测量装置进行防电晕保护，对测量系统的保护结构进行优化改进，以使得测量结构能够达到更好的防电晕效果。
发明内容：
本发明的目的是提供一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，该装置在特高压环境下其表面场强小，能够良好地防止电晕对内部测量系统的影响，对高压电场环境下的电子测量装置进行有效地保护。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述电子测量系统包括依次连接的高速宽频域数据采集单元、通过USB接口与所述数据采集单元相互连接的光电转换单元、通过串行接口与所述光电转换单元相互连接的能源综合管理单元和与所述能源综合管理单元连接的独立供电单元；所述数据采集单元分别与所述独立供电单元和能源综合管理单元连接；所述装置包括从上至下依次设置的连接板、与所述连接板垂直连接的顶端均压环、均压环支撑腿、平底圆球和底部均压环；所述连接板通过均压环支撑腿与所述顶端均压环连接；所述顶端均压环与所述底部均压环平行水平设置。
本发明提供的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述均压环支撑腿沿所述顶端均压环内径焊接设置；所述均压环支撑腿包括其两端的腿件和连接腿件的连接杆。
本发明提供的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述平底圆球的底部开口，其外部为光滑球面。
本发明提供的另一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述平底圆球的内部设有平底支撑装置，用于放置电池、采集卡和光电转换模块。
本发明提供的再一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述连接板设有四个孔，所述四个孔为上下两排布置，每排分别设有两个孔；上排所述两个孔通过螺丝与外部装置连接，下排所述两个孔通过螺丝与所述均压环支撑腿。
本发明提供的又一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述平底圆球内底部设有伸出筒；测量系统通过所述底部均压环设置在所述平底圆球内。
本发明提供的又一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述平底圆球的底部为圆形截面，所述截面的直径为所述底部均压环的内径。
本发明提供的又一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述顶端均压环与所述底部均压环外径为800mm。
本发明提供的又一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述平底圆球的直径为600mm。
本发明提供的又一优选的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述装置的表面场强为16千伏/厘米，其材料为不锈钢；通过设置在所述支撑装置取样电阻传感器对高压直流线路的电晕电流信号进行取样，将电晕电流信号转换为电压信号，引出电阻两端电压到所述平底圆球内进行测量，所述采集卡对电压信号进行采集，然后经过光电转换模块得到光信号，光信号经过光纤传输单元传送至安全位置测量系统端。
和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
1、本发明中的装置外边面都是圆球或圆环状，表面场强很小，有利于对测量系统的保护；
2、本发明中装置开口向下，防水效果很好，使得整个测量装置在户外长期运行；
3、本发明装置中的平底圆球内底部可设有伸出筒，测量装置通过底端均压环进入球体内部，伸出筒可避免测量装置左右晃动，对测量装置起到固定保护作用；
4、本发明能够良好地防止电晕对内部测量系统的影响，不会引起高压放电；
5、本发明的装置结构简单，便于制作。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置的连接板与顶端均压环的结构示意图；
图3为本发明装置的底端均压环的结构示意图；
图4为本发明装置的连接板与平底圆球的侧视图；
图5为本发明装置的电子测量系统的结构示意图；
其中，1-连接板，2-均压环支撑腿，3-均压环，4-平底圆球，5-底部均压环。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1-5所示，本例的发明特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述装置包括从上至下依次设有的连接板1、与所述连接板1垂直连接的顶端均压环3、均压环支撑腿2、平底圆球4和底部均压环5；所述连接板1通过均压环支撑腿2与所述顶端均压环3连接；所述顶端均压环3与所述底部均压环5平行水平设置。
所述均压环支撑腿2沿所述顶端均压环3内径焊接设置；所述均压环支撑腿2包括其两端的腿件和连接腿件的连接杆。
所述平底圆球4的底部开口，防水效果好，其外部为光滑球面，直径为600mm。所述平底圆球4的内部设有平底支撑装置，用于放置电池、采集卡和光电转换模块。
所述连接板1设有四个孔，所述四个孔为上下两排布置，每排分别设有两个孔；上排所述两个孔通过螺丝与外部装置连接，下排所述两个孔通过螺丝与所述均压环支撑腿2，形成倒挂型。
所述平底圆球4内底部设有伸出筒；测量装置通过所述底部均压环5设置在所述平底圆球4内，伸出筒可避免测量装置左右晃动，对测量装置起到固定保护作用。
所述平底圆球4的底部为圆形截面，所述截面的直径为所述底部均压环5的内径。所述顶端均压环3与所述底部均压环5外径为800mm。
所述电子测量系统包括依次连接的高速宽频域数据采集单元、通过USB接口与所述数据采集单元相互连接的光电转换单元、通过串行接口与所述光电转换单元相互连接的能源综合管理单元和与所述能源综合管理单元连接的独立供电单元；所述数据采集单元分别与所述独立供电单元和能源综合管理单元连接。
所述装置的表面场强为16千伏/厘米，其材料为不锈钢；通过设置在所述支撑装置取样电阻传感器对高压直流线路的电晕电流信号进行取样，将电晕电流信号转换为电压信号，引出电阻两端电压到所述平底圆球内进行测量，所述采集卡对电压信号进行采集，然后经过光电转换模块得到光信号，光信号经过光纤传输单元传送至安全位置测量装置端，整个防电晕装置通过连接板1与顶部特高压线路进行连接。
整个防电晕装置经紫外成像仪观察，该测量系统在±1100kV下，光子数量很少，与周围的管母线相当，因此可以看出其表面场强很小。通过使用ANSOFT等有限元仿真软件对整个防电晕结构在特高压电场环境下进行仿真计算，可以得出，本发明所提出的结构表面场强为16kV/cm，小于起晕场强（一般为20kV/cm），故不会引起高压放电，有助于测量系统的保护，从而达到了防电晕的目的。
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种用于特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，所述电子测量系统包括依次连接的高速宽频域数据采集单元、通过USB接口与所述数据采集单元相互连接的光电转换单元、通过串行接口与所述光电转换单元相互连接的能源综合管理单元和与所述能源综合管理单元连接的独立供电单元；所述数据采集单元分别与所述独立供电单元和能源综合管理单元连接；其特征在于：所述装置包括从上至下依次设置的连接板、与所述连接板垂直连接的顶端均压环、均压环支撑腿、平底圆球和底部均压环；所述连接板通过均压环支撑腿与所述顶端均压环连接；所述顶端均压环与所述底部均压环平行水平设置；
所述平底圆球的底部开口，其外部为光滑球面；
所述均压环支撑腿沿所述顶端均压环内径焊接设置；所述均压环支撑腿包括其两端的腿件和连接腿件的连接杆；
所述连接板设有四个孔，所述四个孔为上下两排布置，每排分别设有两个孔；上排所述两个孔通过螺丝与外部装置连接，下排所述两个孔通过螺丝与所述均压环支撑腿连接；
所述平底圆球内底部设有伸出筒；测量系统通过所述底部伸出筒设置在所述平底圆球内；
所述平底圆球的底部为圆形截面，所述截面的直径为所述底部均压环的内径；
所述装置的表面场强为16千伏/厘米，其材料为不锈钢；
所述顶端均压环与所述底部均压环外径为800mm；
所述平底圆球的直径为600mm。
2.如权利要求1所述的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，其特征在于：所述平底圆球的内部设有平底支撑装置，用于放置电池、采集卡和光电转换模块。
3.如权利要求1所述的一种特高压电场环境下电子测量系统的防电晕装置，其特征在于：通过设置在所述支撑装置上的取样电阻传感器对高压直流线路的电晕电流信号进行取样，将电晕电流信号转换为电压信号，引出电阻两端电压到所述平底圆球内进行测量，所述采集卡对电压信号进行采集，然后经过光电转换模块得到光信号，光信号经过光纤传输单元传送至安全位置测量系统端。
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