CN110174548A - 一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长直导线电位的测量方法，只需将三个一维电场传感器沿一条直线排列设置，保证各电场敏感方向均与该直线共线且该直线与待测长直导线不平行，分别获取待测长直导线在三个一维电场传感器的电场敏感方向上产生的电场强度以及三个一维电场传感器之间的相对距离，即可计算待测长直导线的电位值，相比于现有技术，一维电场传感器无需笨重的铁芯或磁芯，不需要接入待测长直导线，且采用多个一维电场传感器，无需固定一维电场传感器与待测长直导线之间的位置，大大减少了对测试位置的要求，既降低了测量难度，又提高了测量准确性。本发明还提供一种长直导线电位的测量装置及测量系统，具有上述有益效果。

Description

一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统

技术领域

本发明涉及电力检测技术领域，特别是涉及一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统。

背景技术

电位，也称电势。作为电力系统实现优化运行、控制、保护等功能必不可少的输入变量，线路电位是常见且需要大规模测试的项目之一，本领域技术人员在如何更为方便、减少对线路影响的基础上测量线路电位的问题上进行了诸多研究。

传统的线路电位测量方法为采用电压互感器接入线路进行测量，电压互感器的一次绕组与被测线路并联，二次绕组与电压表或功率表的电压线圈连接。这种测量方式采用的电压互感器不仅具有体积大、重量重、不方便测试的缺点，且基于互感原理的电压互感器不能准确测量直流电压分量，还需要与被测线路连接，安装要求高，绝缘要求高，从而更加导致了测量线路电位的不准确。类似的，采用霍尔效应原理的电压传感器或者光纤电压传感器能够测量直流电压，但是也需要将电压传感器接入被测线路，仍然需要考虑绝缘问题。

随着微机电系统(MEMS，Micro-Electro-Mechanical System)技术的发展，基于MEMS技术的电场传感器可以用于测量电力线路在空间中产生的电场，基于单个MEMS电场传感芯片制作的电压传感器不需要与被测线路直接接触，也不需要电压传感器所携带的铁芯或者磁芯，但是在测量时必须固定电场传感器与被测导线的相对位置，对安装要求极高，不具有实用性。

如何在传统测量线路电位的方案的基础上进一步降低测量难度，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统，在传统测量线路电位的方案的基础上进一步降低了测量难度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种长直导线电位的测量方法，包括：

分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离；

根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值；

其中，所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各所述电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行。

可选的，所述分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，具体包括：

获取所述第一一维电场传感器的第一转换系数、所述第二一维电场传感器的第二转换系数和所述第三一维电场传感器的第三转换系数；

对所述第一一维电场传感器施加激励并获取所述第一一维电场传感器的第一输出信号，计算所述第一转换系数和所述第一输出信号的乘积记为所述第一电场强度；

对所述第二一维电场传感器施加所述激励并获取所述第二一维电场传感器的第二输出信号，计算所述第二转换系数和所述第二输出信号的乘积记为所述第二电场强度；

对所述第三一维电场传感器施加所述激励并获取所述第三一维电场传感器的第三输出信号，计算所述第三转换系数和所述第三输出信号的乘积记为所述第三电场强度。

可选的，所述获取所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离，具体为：

接收距离传感器测得的各所述相对距离。

可选的，所述根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值，具体包括：

基于高斯定律、空间几何定律，根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值。

可选的，所述基于高斯定律、空间几何定律，根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值，具体通过以下公式计算得到：

x₁sinθ₁＝x₂sinθ₂＝x₃sinθ₃

其中，以无穷远为0电位，E_1x为所述第一电场强度，E_2x为所述第二电场强度，E_3x为所述第三电场强度，r₀为所述待测长直导线的半径，m为所述第一一维电场传感器和所述第二一维电场传感器之间的第一相对距离，n为所述第一一维电场传感器和所述第三一维电场传感器之间的第二相对距离；为所述待测长直导线的电位值，θ₁为过所述第一一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，θ₂为过所述第二一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，θ₃为过所述第三一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，α为所述直线的法平面与所述待测长直导线之间的夹角，x₁为所述第一一维电场传感器到所述待测长直导线的距离，x₂为所述第二一维电场传感器到所述待测长直导线的距离，x₃为所述第三一维电场传感器到所述待测长直导线的距离。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种长直导线电位的测量装置，包括：

获取模块，用于分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离；

计算模块，用于根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值；

其中，所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各所述电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种长直导线电位的测量系统，包括：

沿一条直线排列设置的第一一维电场传感器、第二一维电场传感器、第三一维电场传感器以及分别与所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器连接的处理器；

其中，所述第一一维电场传感器的电场敏感方向、所述第二一维电场传感器的电场敏感方向与所述第三一维电场传感器的电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行；

所述处理器用于执行上述任意一项所述的长直导线电位的测量方法的步骤。

可选的，还包括：

与所述处理器连接的距离传感器，用于获取所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离。

可选的，还包括：

与所述处理器连接的显示器，用于显示所述待测长直导线的电位值。

可选的，还包括：

分别与所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器连接的直流电源，用于为所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器提供直流电压。

本发明所提供的长直导线电位的测量方法，只需将三个一维电场传感器沿一条直线排列设置，保证各电场敏感方向均与该直线共线且该直线与待测长直导线不平行，分别获取待测长直导线在三个一维电场传感器的电场敏感方向上产生的电场强度以及三个一维电场传感器之间的相对距离，即可计算待测长直导线的电位值，相比于现有技术，一维电场传感器无需笨重的铁芯或磁芯，不需要接入待测长直导线，且采用多个一维电场传感器，无需固定一维电场传感器与待测长直导线之间的位置，大大减少了对测试位置的要求，既降低了测量难度，又提高了测量准确性。本发明还提供一种长直导线电位的测量装置及测量系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种一维电场传感器的排布示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种一维电场传感器的排布示意图；

图4为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统，在传统测量线路电位的方案的基础上进一步降低了测量难度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量方法的流程图。

如图1所示，长直导线电位的测量方法包括：

S10：分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器之间的相对距离。

其中，第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各一维电场传感器的电场敏感方向均与该直线共线，且该直线与待测长直导线不平行。

电场传感器广泛应用于工业生产生活等各个领域，而基于MEMS技术的电场传感器因其体积小、成本低、功耗低等优点，逐渐成为常见的电场传感器之一。MEMS电场传感器可用于静电场和交流电场的测量，按工作原理可以分为感应电荷式、静电力式和引导电荷式。本发明实施例采用一维电场传感器，可以测出其电场敏感方向上的电场强度，无需接入被测线路，可以实现非接触测量。各一维电场传感器的测量及转换方法视选择的一维电场传感器的类型而定，具体可以参考现有技术。

具体地，分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，可以包括：

获取第一一维电场传感器的第一转换系数、第二一维电场传感器的第二转换系数和第三一维电场传感器的第三转换系数；

对第一一维电场传感器施加激励并获取第一一维电场传感器的第一输出信号，计算第一转换系数和第一输出信号的乘积记为第一电场强度；

对第二一维电场传感器施加激励并获取第二一维电场传感器的第二输出信号，计算第二转换系数和第二输出信号的乘积记为第二电场强度；

对第三一维电场传感器施加激励并获取第三一维电场传感器的第三输出信号，计算第三转换系数和第三输出信号的乘积记为第三电场强度。

第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器之间的相对距离，即第一一维电场传感器、第二一维电场传感器之间的第一相对距离，第一一维电场传感器、第三一维电场传感器之间的第二相对距离，以及第二一维电场传感器、第三一维电场传感器之间的第三相对距离，由于三个一维电场传感器位于同一直线，取其中两个相对距离即可得到第三个相对距离。

另外，获取第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器之间的相对距离，具体可以为：

接收距离传感器测得的各相对距离。

需要说明的是，三个一维电场传感器按同一直线排列设置且各一维电场传感器的电场敏感方向相同是本发明实施例实现的必要条件，在此基础上，可以将三个一维电场传感器固定于一个测试板卡上以便于携带与测量，此时无需多次测量各一维电场传感器之间的相对距离，只需在出厂时记录各相对距离即可。此外，各一维电场传感器之间的相对位置也可以不固定，如预先准备一个设有一维滑轨、滑轨上设置三个可沿滑轨滑动的用于固定一维电场传感器的卡槽，在测试之前根据需要选择一维电场传感器的型号和位置，卡槽上可以设置刻度用于读取各一维电场传感器两两之间的相对距离，或采用距离传感器测量相对距离。可以理解的是，除了上述两种方式，在保证本发明实施例提出的必要条件的基础上，如何安装一维电场传感器以及如何获取各一维电场传感器两两之间的相对距离，还有多种方式，均属于本发明实施例的保护范围。

在进行一次测试之前，需保证各一维电场传感器和待测长直导线的位置不变，而后录入一组第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和相对距离。如果进行多次测试，则每次测试之间可以进行各项参数的变动。

S11：根据第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和各相对距离计算待测长直导线的电位值。

本发明实施例根据电场强度和一维电场传感器的位置计算电位，基于电场强度和电位之间的关系，可以采用高斯定律和空间几何定律，通过第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和各相对距离计算等已知量计算待测长直导线的电位值。

本发明实施例提供的长直导线电位的测量方法，只需将三个一维电场传感器沿一条直线排列设置，保证各电场敏感方向均与该直线共线且该直线与待测长直导线不平行，分别获取待测长直导线在三个一维电场传感器的电场敏感方向上产生的电场强度以及三个一维电场传感器之间的相对距离，即可计算待测长直导线的电位值，相比于现有技术，一维电场传感器无需笨重的铁芯或磁芯，不需要接入待测长直导线，且采用多个一维电场传感器，无需固定一维电场传感器与待测长直导线之间的位置，大大减少了对测试位置的要求，既降低了测量难度，又提高了测量准确性。

图2为本发明实施例提供的一种一维电场传感器的排布示意图；图3为本发明实施例提供的另一种一维电场传感器的排布示意图。

将第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202、第三一维电场传感器203沿一条直线放置后，如图2所示，待测长直导线204可以与各一维电场传感器所在的直线垂直，则直线的法平面与待测长直导线204之间的夹角为0；如图3所示，除了共面外，待测长直导线204也可以与各一维电场传感器所在的直线之间成任意夹角。

待测长直导线204的半径为r₀，为已知量。待测长直导线在各一维电场传感器上产生的电场强度分别为E₁、E₂、E₃，而在各一维电场传感器的电场敏感方向上的电场强度则分别为E_1x、E_2x、E_3x，为测量值。选用第一一维电场传感器201和第二一维电场传感器202之间的第一相对距离记为m，以及第一一维电场传感器201和第三一维电场传感器203之间的第二相对距离记为n。

设待求的待测长直导线204的电位值为各一维电场传感器与待测长直导线204之间的距离分别为x₁、x₂、x₃，过第一一维电场传感器201到待测长直导线204的垂线与电场敏感方向之间的夹角为θ₁，过第二一维电场传感器202到待测长直导线204的垂线与电场敏感方向之间的夹角为θ₂，过第三一维电场传感器203到待测长直导线204的垂线与电场敏感方向之间的夹角为θ₃，直线的法平面与待测长直导线204之间的夹角为α。

在上述实施例的基础上，以无穷远为0电位，基于高斯定律和空间几何定律，可以列出下述公式：

x₁sinθ₁＝x₂sinθ₂＝x₃sinθ₃ (4)

联立公式(1)至(6)可以求解得到待测长直导线的电位值

求解步骤可以如下所示：

令根据公式(1)至(3)可以得到公式(7)至(9)：

将公式(7)至(9)代入公式(5)和(6)可得：

根据式(5)至(9)可得：

联立公式(10)和(11)可得：

令：

将公式组(13)代入公式(12)可得：

令：

将公式组(15)代入公式(14)，则公式(14)变为：

解公式(16)可得：

再根据可求得待测长直导线204相对于无穷远处的电位值

本发明实施例提供了一种基于高斯定律和空间几何定律求解待测长直导线的电位值的具体方式，便于测试人员的应用。在本发明第一个实施例提供的构思基础上，还可以采用其他列式、求解方法，如可以不限于采用第一一维电场传感器和第二一维电场传感器之间的第一相对距离以及第一一维电场传感器和第三一维电场传感器之间的第二相对距离。

上文详述了长直导线电位的测量方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的长直导线电位的测量装置。

图4为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量装置的结构示意图。如图4所示，该长直导线电位的测量装置包括：

获取模块401，用于分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器之间的相对距离；

计算模块402，用于根据第一电场强度、第二电场强度、第三电场强度和各相对距离计算待测长直导线的电位值；

其中，第一一维电场传感器、第二一维电场传感器与第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各电场敏感方向均与直线共线，且直线与待测长直导线不平行。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

上文详述了长直导线电位的测量方法和测量装置对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法及装置对应的长直导线电位的测量系统。

图5为本发明实施例提供的一种长直导线电位的测量系统的结构示意图。如图5所示，该长直导线电位的测量系统包括：

沿一条直线排列设置的第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202、第三一维电场传感器203以及分别与第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202与第三一维电场传感器203连接的处理器501；

其中，第一一维电场传感器201的电场敏感方向、第二一维电场传感器202的电场敏感方向与第三一维电场传感器203的电场敏感方向均与其所共的直线共线，且该直线与待测长直导线204不平行；

处理器501用于执行上述长直导线电位的测量方法的步骤。

进一步的，长直导线电位的测量系统还可以包括：

与处理器501连接的距离传感器，用于获取第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202与第三一维电场传感器203之间的相对距离。

该距离传感器的安装位置使所需相对距离以及一维电场传感器的位置而定。

可选的，长直导线电位的测量系统还包括：

与处理器501连接的显示器，用于显示待测长直导线204的电位值。

该显示器可以采用LCD显示屏，用于显示待测长直导线的电位值。进一步的，还可以用于显示各一维电场传感器所测得的电场强度以及距离传感器测得的相对距离等。

可选地，长直导线电位的测量系统还包括：

分别与第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202与第三一维电场传感器203连接的直流电源，用于为第一一维电场传感器201、第二一维电场传感器202与第三一维电场传感器203提供直流电压。

如果采用以直流电压作为激励信号的一维电场传感器，可以在长直导线电位的测量系统中连接直流电源，可以省去在测试前连接直流电源的步骤。

以上对本发明所提供的一种长直导线电位的测量方法、测量装置及测量系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种长直导线电位的测量方法，其特征在于，包括：

分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离；

根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值；

其中，所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各所述电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，具体包括：

获取所述第一一维电场传感器的第一转换系数、所述第二一维电场传感器的第二转换系数和所述第三一维电场传感器的第三转换系数；

对所述第一一维电场传感器施加激励并获取所述第一一维电场传感器的第一输出信号，计算所述第一转换系数和所述第一输出信号的乘积记为所述第一电场强度；

对所述第二一维电场传感器施加所述激励并获取所述第二一维电场传感器的第二输出信号，计算所述第二转换系数和所述第二输出信号的乘积记为所述第二电场强度；

对所述第三一维电场传感器施加所述激励并获取所述第三一维电场传感器的第三输出信号，计算所述第三转换系数和所述第三输出信号的乘积记为所述第三电场强度。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述获取所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离，具体为：

接收距离传感器测得的各所述相对距离。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值，具体包括：

基于高斯定律、空间几何定律，根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值。

5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述基于高斯定律、空间几何定律，根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值，具体通过以下公式计算得到：

x₁ sinθ₁＝x₂ sinθ₂＝x₃ sinθ₃

其中，以无穷远为0电位，E_1x为所述第一电场强度，E_2x为所述第二电场强度，E_3x为所述第三电场强度，r₀为所述待测长直导线的半径，m为所述第一一维电场传感器和所述第二一维电场传感器之间的第一相对距离，n为所述第一一维电场传感器和所述第三一维电场传感器之间的第二相对距离；为所述待测长直导线的电位值，θ₁为过所述第一一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，θ₂为过所述第二一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，θ₃为过所述第三一维电场传感器到所述待测长直导线的垂线与所述电场敏感方向之间的夹角，α为所述直线的法平面与所述待测长直导线之间的夹角，x₁为所述第一一维电场传感器到所述待测长直导线的距离，x₂为所述第二一维电场传感器到所述待测长直导线的距离，x₃为所述第三一维电场传感器到所述待测长直导线的距离。

6.一种长直导线电位的测量装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于分别获取待测长直导线在第一一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第一电场强度、所述待测长直导线在第二一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第二电场强度、所述待测长直导线在第三一维电场传感器的电场敏感方向上产生的第三电场强度，以及所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离；

计算模块，用于根据所述第一电场强度、所述第二电场强度、所述第三电场强度和各所述相对距离计算所述待测长直导线的电位值；

其中，所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器沿一条直线排列设置，各所述电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行。

7.一种长直导线电位的测量系统，其特征在于，包括：

沿一条直线排列设置的第一一维电场传感器、第二一维电场传感器、第三一维电场传感器以及分别与所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器连接的处理器；

其中，所述第一一维电场传感器的电场敏感方向、所述第二一维电场传感器的电场敏感方向与所述第三一维电场传感器的电场敏感方向均与所述直线共线，且所述直线与待测长直导线不平行；

所述处理器用于执行权利要求1至5任意一项所述的长直导线电位的测量方法的步骤。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器连接的距离传感器，用于获取所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器之间的相对距离。

9.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器连接的显示器，用于显示所述待测长直导线的电位值。

10.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，还包括：

分别与所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器连接的直流电源，用于为所述第一一维电场传感器、所述第二一维电场传感器与所述第三一维电场传感器提供直流电压。