CN110501549B - 一种塔身冲击高电压的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及输电线路防雷技术，具体涉及一种塔身冲击高电压的测量方法，采用测试电缆将塔身的电位引至地面测量设备处，分别测量塔身相对于塔脚的电压以及电压参考极相对于塔脚的电压，对测量数据进行处理后，得到塔身相对于电压参考极的电压。该测量方法解决了在高压冲击试验中，采用普通导线作为电压引线，而在测量塔身的冲击电压时，空间的电磁干扰会对测量结果造成较大的影响的问题。采用带屏蔽层的测试电缆作为电压引线，能有效的减小空间的电磁干扰，且成本低。同时还解决了测试电压幅值较高时，电缆屏蔽层直接接地会发生击穿的问题。屏蔽层接在高电位处，避免了测试电缆发生击穿。
Description
技术领域
本发明属于输电线路防雷技术领域，尤其涉及一种塔身冲击高电压的测量方法。
背景技术
随着输电线路电压等级的不断提升，杆塔的高度也随之增加，雷电活动对输电线路的安全运行造成了更大的危害。当雷击中杆塔时，塔身会产生较高的电压，此时绝缘子可能会发生闪络，引发跳闸、停电事故。
由于雷击杆塔时，空间的电磁场结构复杂，难以通过理论推导塔身各处的电压响应。对杆塔冲击响应的研究主要依赖于数值仿真和杆塔的冲击试验，而数值仿真的准确性又必须通过试验来进行验证，因此测量杆塔在冲击电流下的电压响应具有重要意义。
通过在杆塔顶部注入人工冲击电流，可以模拟雷击中塔顶时的情况。但此时由于测量点的高度较高，且空间存在电磁干扰，造成了难以准确测量塔顶的电压。采用光电测量系统可以较好的解决该问题，但由于光电测量系统的成本较高，不适用于测量点较多的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用测试电缆将塔身电位引至地面测量设备处的测量冲击电流下电压响应的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种塔身冲击高电压的测量方法，采用测试电缆将塔身的电位引至地面测量设备处，分别测量塔身相对于塔脚的电压以及电压参考极相对于塔脚的电压，对测量数据进行处理后，得到塔身相对于电压参考极的电压。
在上述的塔身冲击高电压的测量方法中，所述测量方法包括以下步骤：
步骤1、根据测量对象和现场环境，确定电流回流极、电压极的位置；
步骤2、确定塔身上的电压测量点；
步骤3、将测试电缆一端与电压测量点相连，另一端引至地面测量设备处；
步骤4、用测试导线将电压参考极处的电位引至地面测量设备处；
步骤5、利用两个电压探头，分别测量塔身相对塔脚的电压波形和电压参考极相对于塔脚的电压波形；
步骤6、布置电流注入回路，利用电流冲击发生器对塔顶施加冲击电流，记录电压测量波形；
步骤7、对测量数据进行处理，塔身相对塔脚的电压波形减去电压参考极相对于塔脚的电压波形，得到塔身相对于电压参考极的电压波形。
在上述的塔身冲击高电压的测量方法中，测试电缆采用带屏蔽层的线缆，将带屏蔽层的线缆一端与测试点相连，另外一端引至地面测量设备处，屏蔽层在塔身的一端开口，在地面的一端与塔脚相连。
本发明的有益效果：直接采用测试电缆将塔身电位引至地面测量设备处，成本较低。在高压冲击试验中，往往采用普通导线作为电压引线，而在测量塔身的冲击电压时，空间的电磁干扰会对测量结果造成较大的影响。采用带屏蔽层的测试电缆作为电压引线，能有效的减小空间的电磁干扰，且成本低。当测试电压幅值较高时，电缆屏蔽层直接接地会发生击穿，本发明的屏蔽层接在高电位处，可以避免测试电缆发生击穿。
附图说明
图1为本发明一个实施例的测量原理图；
图2为本发明一个实施例采用普通方法测试得到的塔顶电位波形；
图3为本发明一个实施例采用屏蔽措施后测试得到的塔顶电位波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本实施例采用测试电缆将塔身的电位引至地面测量设备处，测试电缆采用带屏蔽层的线缆以减小空间的电磁干扰，将测试电缆的屏蔽层与塔脚相连，避免测试电缆发生击穿，分别测量塔身相对于塔脚的电压以及电压参考极相对于塔脚的电压，对测量数据进行处理后，可得到塔身相对于电压参考极的电压。该测量方法能应用于测量高电压的情况。
本实施例通过以下技术方案来实现，一种塔身冲击高电压的测量方法，包括以下几个步骤：
第一步，根据测量对象和现场环境，确定电流回流极、电压极的位置。
第二步，确定塔身上的电压测量点。
第三步，将带屏蔽层的测试电缆一端直接与测试点相连，另外一端引至地面示波器处，屏蔽层在塔身的一端开口，在地面的一端与塔脚相连。
第四步，用测试导线将电压参考极处的电位引至地面示波器处。
第五步，利用两个电压探头，分别测量塔身相对塔脚的电压波形和电压参考极相对于塔脚的电压波形。
第六步，布置好电流注入回路，利用电流冲击发生器对塔顶施加冲击电流，记录示波器的电压测量波形。
第七步，对测量数据进行处理，塔身相对塔脚的电压波形减去电压参考极相对于塔脚的电压波形即可得到塔身相对于电压参考极的电压波形。
具体实施时，如图1所示，一种塔身冲击高电压的测量方法，
1、根据测量对象和现场环境确定测试回路的布置方式，主要在于确认电流回流极和电压参考极的位置。
2、确定塔身上的电压测量点。
3、利用带屏蔽层的测试电缆将塔身电位引至地面示波器处，屏蔽层在塔身的一端开口，在地面的一端与塔脚相连。
4、将电压参考极的电位通过测试导线引至地面示波器处。
5、采用两个电压探头，分别测量塔身相对于塔脚的电压波形和电压参考极相对于塔脚的电压波形。其中，一个电压探头头部与带屏蔽层测试电缆的芯线相连，探头的接地线与塔脚相连；另一个电压探头头部与电压参考极相连，探头的接地线与塔脚相连。
6、布置电流注入回路，利用冲击电流发生器对塔顶施加冲击电流。记录塔身相对于塔脚的电压波形和电压参考极相对于塔脚的电压波形。
7、对数据进行处理，塔身相对塔脚的电压波形减去电压参考极相对于塔脚的电压波形即可得到塔身相对于电压参考极的电压波形。
而且，测试导线可以是带绝缘外皮的导线。
如图2所示，为采用普通方法测试得到的塔顶电位波形，如图3所示，采用屏蔽措施后测试得到的塔顶电位波形。显然，测试电缆采用带屏蔽层的线缆可以减小空间的电磁干扰，避免测试电缆发生击穿。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (2)
1.一种塔身冲击高电压的测量方法，其特征是，采用测试电缆将塔身的电位引至地面测量设备处，分别测量塔身相对于塔脚的电压以及电压参考极相对于塔脚的电压，对测量数据进行处理后，得到塔身相对于电压参考极的电压；具体步骤如下：
步骤1、将带屏蔽层的测试电缆一端直接与测试点相连，另外一端引至地面示波器处，屏蔽层在塔身的一端开口，在地面的一端与塔脚相连；
步骤2、用测试导线将电压参考极处的电位引至地面示波器处；
步骤3、利用两个电压探头，分别测量塔身相对塔脚的电压波形和电压参考极相对于塔脚的电压波形；
步骤4、布置好电流注入回路，利用电流冲击发生器对塔顶施加冲击电流，记录示波器的电压测量波形；
步骤5、对测量数据进行处理，塔身相对塔脚的电压波形减去电压参考极相对于塔脚的电压波形即可得到塔身相对于电压参考极的电压波形。
2.如权利要求1所述的塔身冲击高电压的测量方法，其特征是，测试电缆采用带屏蔽层的线缆，将带屏蔽层的线缆一端与测试点相连，另外一端引至地面测量设备处，屏蔽层在塔身的一端开口，在地面的一端与塔脚相连。
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