CN105182255B - 旋转式交流输电线路电磁场测量仪及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转式交流输电线路电磁场测量仪，包括绝缘支架、绝缘底板、旋转套筒、电机系统、电磁场监测探杆和电磁场监测仪器，电磁场监测探杆的信号输出端连接电磁场监测仪器的信号输入端，电机系统包括外壳和设置在外壳内的旋转电机及控制器，控制器的控制信号输出端连接旋转电机的控制端，电机系统的外壳固定在绝缘底板的顶面，绝缘支架的顶端固定在绝缘底板的底面，旋转电机的电机转动轴垂直朝上布置，旋转套筒固定在旋转电机的电机转动轴上，旋转套筒上固定有电磁场监测探杆，旋转套筒位于外壳的上方。本发明避免了工作人员对监测结果的畸变作用，可自动记录并分析电磁场变化水平，为工程建设生态环境评价提供了可靠数据。

Description

旋转式交流输电线路电磁场测量仪及测量方法

技术领域

本发明涉及输电线路检测技术领域，具体涉及一种旋转式交流输电线路电磁场测量仪及测量方法。

背景技术

输电线路下方的电磁场水平作为输变电工程电磁环境评价的重要指标，对电力工程项目竣工验收阶段的生态环境评估效果影响较大，因此提高电磁场监测技术水平意义重大。近年来，电磁场测量主要依靠作业人员深入线路下方或在变电站选择开阔场地并布置测量仪器，手动操作并记录数据，上述方式在天气恶劣或气象条件变化明显时，仪器的泄漏电流和工作人员的临近效应对测量结果准确性影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转式交流输电线路电磁场测量仪及测量方法，该电磁场测量仪及测量方法通过远程控制实现交流电磁场的有效监测，避免了工作人员对监测结果的畸变作用，可自动记录并分析电磁场变化水平，为工程建设生态环境评价提供了可靠数据。

为解决上述技术问题，本发明公开的一种旋转式交流输电线路电磁场测量仪，它包括绝缘支架、绝缘底板、旋转套筒、电机系统、电磁场监测探杆和电磁场监测仪器，其中，所述电磁场监测探杆的信号输出端连接电磁场监测仪器的信号输入端，所述电机系统包括外壳和设置在外壳内的旋转电机及控制器，控制器的控制信号输出端连接旋转电机的控制端，所述电机系统的外壳固定在绝缘底板的顶面，绝缘支架的顶端固定在绝缘底板的底面，所述旋转电机的电机转动轴垂直朝上布置，所述旋转套筒固定在旋转电机的电机转动轴上，旋转套筒上固定有电磁场监测探杆，旋转套筒位于外壳的上方。

它还包括与电磁场监测仪器和控制器无线通信的远程测控终端。

一种利用上述旋转式交流输电线路电磁场测量仪进行交流输电线路电磁场测量的方法，它包括如下步骤：

步骤1：将绝缘支架安放在待测输电线路下方水平地面上，并使电磁场监测探杆垂直于水平地面向上；

步骤2：调整绝缘支架的伸缩长度，保证电磁场监测探杆的顶部距离地面1.3～1.6m；

步骤3：通过控制器控制旋转电机的电机转动轴转动，从而带动旋转套筒和电磁场监测探杆旋转，同时，启动电磁场监测仪器；

步骤4：电磁场监测探杆将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给电磁场监测仪器，即完成对交流输电线路电磁场的测量；

步骤5：在进行磁场衰减变化规律测量时，将多个所述旋转式交流输电线路电磁场测量仪沿垂直待测输电线路走向且位于待测输电线路下方的位置上均匀布置，至边相导线外30m处停止，相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的间距相等，启动每个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的旋转电机，带动对应的电磁场监测探杆旋转，同时，启动每个转式交流输电线路电磁场测量仪的电磁场监测仪器；

步骤6：每个转式交流输电线路电磁场测量仪的电磁场监测探杆将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给对应的电磁场监测仪器，对以上所有不同时刻电磁场变化有效值进行数据分析后得到磁场衰减变化规律。

本发明的有益效果：

本发明可通过远程控制实现交流电磁场的有效监测，避免了工作人员对监测结果的畸变作用，可自动记录并分析电磁场变化水平，为工程建设生态环境评价提供了可靠数据，另外，本发明还提高了测量准确度和工作效率，为电磁场随距离变化规律研究提供了实践依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中旋转套筒、电机系统和电磁场监测探杆部分的剖视结构示意图；

图3为本发明的电路部分的结构框图。

其中，1—绝缘支架、2—绝缘底板、3—旋转套筒、3.1—凹槽、3.2—水平螺纹孔、4—电机系统、4.1—外壳、4.2—旋转电机、4.3—控制器、5—电磁场监测探杆、5.1—卡接孔、6—卡接螺丝、7—电磁场监测仪器、8—远程测控终端。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

本发明的一种旋转式交流输电线路电磁场测量仪，如图1～3所示，它包括绝缘支架1、绝缘底板2、旋转套筒3、电机系统4、电磁场监测探杆5和电磁场监测仪器7，其中，所述电磁场监测探杆5的信号输出端连接电磁场监测仪器7的信号输入端，所述电机系统4包括外壳4.1和设置在外壳4.1内的旋转电机4.2及控制器4.3，控制器4.3的控制信号输出端连接旋转电机4.2的控制端，所述电机系统4的外壳4.1固定在绝缘底板2的顶面，绝缘支架1的顶端固定在绝缘底板2的底面，所述旋转电机4.2的电机转动轴垂直朝上布置，所述旋转套筒3固定在旋转电机4.2的电机转动轴上，旋转套筒3上固定有电磁场监测探杆5，旋转套筒3位于外壳4.1的上方。

上述技术方案中，绝缘支架1和绝缘底板2均为对地绝缘材料，能防止雨天泄漏电流对测量结果的影响。

上述技术方案中，所述旋转电机4.2的电机转动轴、旋转套筒3和电磁场监测探杆5三者之间为同轴设置。本发明主要通过旋转电机4.2的旋转带动监测仪器同步运动，通过测控终端调节旋转电机4.2的旋转速度实现测量的精度调节，如果以上三者不同轴设置，则会出现三者之间的旋转速度不同步，旋转套筒3和电机转动轴内部摩擦发热，可能对旋转电机4.2的散热造成威胁。

上述技术方案中，它还包括卡接螺丝6，所述旋转套筒3的顶端设有凹槽3.1，旋转套筒3的侧面设有连通凹槽3.1侧壁的水平螺纹孔3.2，所述电磁场监测探杆5的底部的侧面设有卡接孔5.1，电磁场监测探杆5的底部安装在凹槽3.1内，卡接螺丝6与水平螺纹孔3.2螺纹连接，卡接螺丝6的头端能卡入电磁场监测探杆5的卡接孔5.1内。上述方式使电磁场监测探杆5能在旋转套筒3上牢固固定，且方便拆卸。

上述技术方案中，所述电磁场监测探杆5的顶部距离地面1.3～1.6m。该范围内工频电场均匀分布，利用有效值来评价具有实际意义。

上述技术方案中，所述绝缘支架1有三根，每根绝缘支架1均为可伸缩绝缘支架。三根可伸缩绝缘支架保证了本发明的旋转式交流输电线路电磁场测量仪测量时稳固可靠，且高度可调，能适应各种输电线路测量环境。

上述技术方案中，所述电磁场监测仪器7固定在电磁场监测探杆5上。

本发明的旋转式交流输电线路电磁场测量仪还包括与电磁场监测仪器7和控制器4.3无线通信的远程测控终端8。上述设计实现了本发明的远程控制，避免了工作人员对监测结果的畸变作用。

一种利用上述旋转式交流输电线路电磁场测量仪进行交流输电线路电磁场测量的方法，它包括如下步骤：

步骤1：将绝缘支架1安放在待测输电线路下方水平地面上，并使电磁场监测探杆5垂直于水平地面向上；

步骤2：调整绝缘支架1的伸缩长度，保证电磁场监测探杆5的顶部距离地面1.3～1.6m，保证测量人员距离电磁场监测探杆5至少有2.5m，防止外界物体进入均匀电场引起电场畸变，对测量精度造成不利影响；

步骤3：远程测控终端8向控制器4.3发送电机控制信号，通过控制器4.3控制旋转电机4.2的电机转动轴转动，从而带动旋转套筒3和电磁场监测探杆5旋转(电磁场监测探杆5的旋转速度为314rad/s，该转速保持与椭圆形电场转速同步，保证了测量结果的准确性)，同时，通过远程测控终端8启动电磁场监测仪器7；

步骤4：电磁场监测探杆5将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给电磁场监测仪器7，即完成对交流输电线路电磁场的测量，电磁场监测仪器7将测量结果传输给远程测控终端8。

步骤5：在进行磁场衰减变化规律测量时，将多个所述旋转式交流输电线路电磁场测量仪沿垂直待测输电线路走向且位于待测输电线路下方的位置上均匀布置，至边相导线外30m处停止，相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的间距相等，每个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的远程测控终端8向对应的控制器4.3发送电机控制信号，控制器4.3启动每个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的旋转电机4.2，带动对应的电磁场监测探杆5旋转(电磁场监测探杆5的旋转速度为314rad/s，该转速保持与椭圆形电场转速同步，保证了测量结果的准确性)，同时，通过每个远程测控终端8启动每个转式交流输电线路电磁场测量仪的对应电磁场监测仪器7；

步骤6：每个转式交流输电线路电磁场测量仪的电磁场监测探杆5将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给对应的电磁场监测仪器7，对以上所有不同时刻电磁场变化有效值进行数据分析后得到磁场衰减变化规律，电磁场监测仪器7将磁场衰减变化规律结果传输给远程测控终端8。

上述技术方案的步骤5中，相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的间距相等，且间距为0.8～1.2m。相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的测量值在该范围内电场变化可察觉且不至于跳变太大，上述间距使测量时有足够数量的测点，保证了测量分布曲线的平滑性。

上述技术方案的步骤5中，多个旋转式交流输电线路电磁场测量仪同时布置是为了保证测量条件的一致性，防止不同时刻的电场变化对测量结果的影响；另外，工频电场一般在边相导线外30m处基本衰减至零且基本不变，故旋转式交流输电线路电磁场测量仪布置到边相导线外30m处即可。

本发明通过远程控制电机旋转带动监测探头转动，实现输电线路下方不同位置不同时刻的电磁场变化测量，为电磁场变化研究提供精确数据支撑。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种利用旋转式交流输电线路电磁场测量仪进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：旋转式交流输电线路电磁场测量仪包括绝缘支架(1)、绝缘底板(2)、旋转套筒(3)、电机系统(4)、电磁场监测探杆(5)和电磁场监测仪器(7)，其中，所述电磁场监测探杆(5)的信号输出端连接电磁场监测仪器(7)的信号输入端，所述电机系统(4)包括外壳(4.1)和设置在外壳(4.1)内的旋转电机(4.2)及控制器(4.3)，控制器(4.3)的控制信号输出端连接旋转电机(4.2)的控制端，所述电机系统(4)的外壳(4.1)固定在绝缘底板(2)的顶面，绝缘支架(1)的顶端固定在绝缘底板(2)的底面，所述旋转电机(4.2)的电机转动轴垂直朝上布置，所述旋转套筒(3)固定在旋转电机(4.2)的电机转动轴上，旋转套筒(3)上固定有电磁场监测探杆(5)，旋转套筒(3)位于外壳(4.1)的上方；

进行交流输电线路电磁场测量的方法，包括如下步骤：

步骤1：将绝缘支架(1)安放在待测输电线路下方水平地面上，并使电磁场监测探杆(5)垂直于水平地面向上；

步骤2：调整绝缘支架(1)的伸缩长度，保证电磁场监测探杆(5)的顶部距离地面1.3～1.6m；

步骤3：通过控制器(4.3)控制旋转电机(4.2)的电机转动轴转动，从而带动旋转套筒(3)和电磁场监测探杆(5)旋转，同时，启动电磁场监测仪器(7)；

步骤4：电磁场监测探杆(5)将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给电磁场监测仪器(7)，即完成对交流输电线路电磁场的测量；

步骤5：在进行磁场衰减变化规律测量时，将多个所述旋转式交流输电线路电磁场测量仪沿垂直待测输电线路走向且位于待测输电线路下方的位置上均匀布置，至边相导线外30m处停止，相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的间距相等，启动每个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的旋转电机(4.2)，带动对应的电磁场监测探杆(5)旋转，同时，启动每个转式交流输电线路电磁场测量仪的电磁场监测仪器(7)；

步骤6：每个转式交流输电线路电磁场测量仪的电磁场监测探杆(5)将感应到的不同时刻电磁场变化有效值传输给对应的电磁场监测仪器(7)，对以上所有不同时刻电磁场变化有效值进行数据分析后得到磁场衰减变化规律；

所述电磁场监测探杆(5)的转速保持与椭圆形电场转速同步。

2.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：所述旋转电机(4.2)的电机转动轴、旋转套筒(3)和电磁场监测探杆(5)三者之间为同轴设置。

3.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：它还包括卡接螺丝(6)，所述旋转套筒(3)的顶端设有凹槽(3.1)，旋转套筒(3)的侧面设有连通凹槽(3.1)侧壁的水平螺纹孔(3.2)，所述电磁场监测探杆(5)的底部的侧面设有卡接孔(5.1)，电磁场监测探杆(5)的底部安装在凹槽(3.1)内，卡接螺丝(6)与水平螺纹孔(3.2)螺纹连接，卡接螺丝(6)的头端能卡入电磁场监测探杆(5)的卡接孔(5.1)内。

4.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：所述绝缘支架(1)有三根，每根绝缘支架(1)均为可伸缩绝缘支架。

5.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：所述电磁场监测仪器(7)固定在电磁场监测探杆(5)上。

6.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：它还包括与电磁场监测仪器(7)和控制器(4.3)无线通信的远程测控终端(8)。

7.根据权利要求1所述的进行交流输电线路电磁场测量的方法，其特征在于：所述步骤5中，相邻两个旋转式交流输电线路电磁场测量仪的间距相等，且间距为0.8～1.2m。