一种直流合成场测试仪校准装置及其应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流合成场测试仪校准装置及其应用方法，校准装置包含起晕极板直流电压发生器、控制极板直流电压发生器、离子流极板直流电压发生器以及带有温湿度检测及调节设备的温湿度箱，温湿度箱内设有校准电场发生器，所述校准电场发生器包括从上往下依次平行布置屏蔽极板、电晕极板、控制极板、离子流极板以及接地极板；应用方法包括初始连接、恒定温湿度以及校准测试。本发明专利技术通过校准电场发生器和温湿度箱来实现标准电场环境构建及校准环境的温湿度控制，能够克服温湿度对校准的影响，有效提高直流合成场测量仪的校准精确度，克服直流合成场测量仪的受传感器本身特性或电子元件影响测量结果容易受温度、湿度变化而产生较大变化的问题。

A calibration device for DC synthetic field tester and its application method

The invention discloses a calibration device for a DC synthetic field tester and its application method. The calibration device includes a DC voltage generator of a halo plate, a DC voltage generator for the control plate, a DC voltage generator of an ion flow plate and a temperature and humidity box with a temperature and humidity detection and adjustment equipment, and a calibration electricity in a temperature and humidity box. A field generator, the calibrated electric field generator consists of a parallel arrangement of shielded plates, corona plates, control plates, ion flow plates, and ground plates from upper to lower. The application methods include initial connections, constant temperature and humidity, and calibration tests. The invention realizes the standard electric field environment construction and the temperature and humidity control by calibrating the electric field generator and the temperature and humidity box. It can overcome the influence of temperature and humidity on the calibration, effectively improve the calibration accuracy of the DC synthetic field measuring instrument, and overcome the characteristics of the sensor itself or the influence of the electronic components of the DC synthetic field measuring instrument. The measurement results are easily affected by the change of temperature and humidity.

【技术实现步骤摘要】
一种直流合成场测试仪校准装置及其应用方法
本专利技术涉及高压直流输电线路电磁兼容测试的直流合成场测试仪校准技术，具体涉及一种直流合成场测试仪校准装置及其应用方法。
技术介绍
随着超、特高压直流输电线路的建设和运行，直流输电线路导线电晕引起的电磁环境问题受到广泛的关注。当输电线路导线表面电场强度大于起始电晕场强时，导线表面发生电晕。与交流输电线路不同，直流线路附近存在因电晕放电而产生的运动电荷，使得线路下方的电场大幅增加。直流合成电场强度是电力系统电磁环境影响的重要评价指标，在日常监测中主要依据直流合成场测试仪测量，其测量准确度直接影响直流线路的环境影响评价结果。但是，如何减小温湿度对直流合成场测量仪校准准确性的影响，仍然是一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种直流合成场测试仪校准装置及其应用方法，本专利技术通过温湿度箱内的校准电场发生器来实现环境构建及校准环境的温湿度控制，能够克服温湿度对校准的影响，有效提高直流合成场测量仪的校准精确度，克服直流合成场测量仪的受传感器本身特性或电子元件影响测量结果容易受温度、湿度变化而产生较大变化的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种直流合成场测试仪校准装置，包含起晕极板直流电压发生器、控制极板直流电压发生器、离子流极板直流电压发生器以及带有温湿度检测及调节设备的温湿度箱，所述温湿度箱内设有校准电场发生器，所述校准电场发生器包括从上往下依次平行布置屏蔽极板、电晕极板、控制极板、离子流极板以及接地极板，所述起晕极板直流电压发生器的输出端通过电缆与电晕极板连通，所述控制极板直流电压发生器的输出端通过电缆与控制极板相连，所述离子流极板直流电压发生器的输出端通过电缆与离子流极板相连，所述接地极板的中部设有用于放置被校准直流合成场测试仪的通孔，且所述接地极板上设有离子流测量板，所述离子流测量板通过电缆连接有用于检测接地极板所产生离子电流大小的微安电流表。优选地，所述电晕极板、控制极板、离子流极板均为网状板。优选地，所述屏蔽极板、电晕极板、控制极板、离子流极板以及接地极板的相邻两者之间均通过绝缘支柱支撑并保持绝缘。优选地，所述温湿度箱上设有第一套管连接器、第二套管连接器以及第三套管连接器，所述起晕极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第一套管连接器、电缆与电晕极板相连，所述控制极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第二套管连接器、电缆与控制极板相连，所述离子流极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第三套管连接器、电缆与离子流极板相连。优选地，所述第一套管连接器、第二套管连接器和第三套管连接器均包括绝缘套管和硬质金属杆，所述绝缘套管贯穿并安装固定在温湿度箱的外壁上，所述硬质金属杆插设于绝缘套管中，所述起晕极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第一套管连接器的硬质金属杆、电缆与电晕极板相连，所述控制极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第二套管连接器的硬质金属杆、电缆与控制极板相连，所述离子流极板直流电压发生器的输出端依次通过电缆、第三套管连接器的硬质金属杆、电缆与离子流极板相连。优选地，所述温湿度箱采用玻璃或者塑料制成。优选地，所述温湿度箱的温湿度检测及调节设备包含温度调节设备、湿度调节设备、温度测量模块、湿度测量模块和温湿度反馈控制器，所述温湿度反馈控制器分别与温度调节设备、湿度调节设备、温度测量模块、湿度测量模块相连，所述温度调节设备、湿度调节设备的输出口与温湿度箱的内腔相连，所述温度测量模块、湿度测量模块的传感器分别布置于温湿度箱中。优选地，所述湿度调节设备包括加湿器和抽湿器。本专利技术提供一种前述的直流合成场测试仪校准装置的应用方法，实施步骤包括：1)预先完成直流合成场测试仪校准装置的初始连接安装，并将被校准直流合成场测试仪安装在接地极板的通孔中；2)通过温湿度箱的温湿度检测及调节设备调节温湿度箱内部的温湿度，使得温湿度箱内部的温湿度恒定；3)首先通过起晕极板直流电压发生器向电晕极板输出正极性或负极性的高压电流信号，使得电晕极板在高压电流信号的作用下电离周围的气体分子产生带电离子流，通过控制极板直流电压发生器调节输出高压直流信号至控制极板上的电压使得经过控制极板的带电离子流被控制在指定浓度，同时通过离子流极板直流电压发生器对离子流极板施加高压使得离子流极板、接地极板之间形成均匀电场；然后读取被校准直流合成场测试仪检测得到的直流合成场的实际检测值、以及微安电流表输出的离子流大小；4)根据微安电流表输出的离子流大小计算直流合成场的理论值；5)将检测得到的直流合成场的实际检测值、直流合成场的理论值求差，得到被校准直流合成场测试仪的偏差校准量。优选地，步骤4)的详细步骤包括：4.1)将微安电流表输出的离子流大小除以离子流测量板的面积，得到接地极板处的离子流密度Js；4.2)根据式(1)所示函数表达式计算直流合成场的理论值；式(1)中，E(z)为位置z处的直流合成场的理论值，Js为接地极板处的离子流密度，ε0为真空介电常数，k为正负离子迁移率，d为离子流极板与接地极板之间间距，UT为离子流极板直流电压发生器输出至离子流极板的电压。本专利技术的直流合成场测试仪校准装置具有下述优点：1、本专利技术包含起晕极板直流电压发生器、控制极板直流电压发生器、离子流极板直流电压发生器以及校准电场发生器，校准电场发生器包括从上往下依次平行布置屏蔽极板、电晕极板、控制极板、离子流极板以及接地极板，通过上述结构能够实现稳定、精确可靠的直流合成场测试仪校准所需的直流合成场。2、本专利技术的温湿度箱带有温湿度检测及调节设备，通过温湿度箱内的校准电场发生器来实现环境构建及校准环境的温湿度控制，能够克服温湿度对校准的影响，有效提高直流合成场测量仪的校准精确度，克服直流合成场测量仪的受传感器本身特性或电子元件影响测量结果容易受温度、湿度变化而产生较大变化的问题。本专利技术的直流合成场测试仪校准装置的应用方法为本专利技术前述直流合成场测试仪校准装置的典型应用方法，通过温湿度箱的温湿度检测及调节设备调节温湿度箱内部的温湿度，使得温湿度箱内部的温湿度恒定后，完成对直流合成场测量仪的偏差校准量获取，同样具有本专利技术的直流合成场测试仪校准装置的优点，在此不再赘述。附图说明图1为本专利技术实施例校准装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例校准电场发生器的结构示意图。图例说明：1、起晕极板直流电压发生器；2、控制极板直流电压发生器；3、离子流极板直流电压发生器；4、温湿度箱；41、第一套管连接器；42、第二套管连接器；43、第三套管连接器；44、温度调节设备；45、湿度调节设备；46、温度测量模块；47、湿度测量模块；48、温湿度反馈控制器；5、校准电场发生器；51、屏蔽极板；52、电晕极板；53、控制极板；54、离子流极板；55、接地极板；551、通孔；552、微安电流表；56、绝缘支柱。具体实施方式如图1和图2所示，本实施例提供一种直流合成场测试仪校准装置，包含起晕极板直流电压发生器1、控制极板直流电压发生器2、离子流极板直流电压发生器3以及带有温湿度检测及调节设备的温湿度箱4，温湿度箱4内设有校准电场发生器5，校准电场发生器5包括从上往下依次平行布置屏蔽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：包含起晕极板直流电压发生器(1)、控制极板直流电压发生器(2)、离子流极板直流电压发生器(3)以及带有温湿度检测及调节设备的温湿度箱(4)，所述温湿度箱(4)内设有校准电场发生器(5)，所述校准电场发生器(5)包括从上往下依次平行布置屏蔽极板(51)、电晕极板(52)、控制极板(53)、离子流极板(54)以及接地极板(55)，所述起晕极板直流电压发生器(1)的输出端通过电缆与电晕极板(52)连通，所述控制极板直流电压发生器(2)的输出端通过电缆与控制极板(53)相连，所述离子流极板直流电压发生器(3)的输出端通过电缆与离子流极板(54)相连，所述接地极板(55)的中部设有用于放置被校准直流合成场测试仪的通孔(551)，且所述接地极板(55)上设有离子流测量板，所述离子流测量板通过电缆连接有用于检测接地极板(55)所产生离子电流大小的微安电流表(552)。

【技术特征摘要】
1.一种直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：包含起晕极板直流电压发生器(1)、控制极板直流电压发生器(2)、离子流极板直流电压发生器(3)以及带有温湿度检测及调节设备的温湿度箱(4)，所述温湿度箱(4)内设有校准电场发生器(5)，所述校准电场发生器(5)包括从上往下依次平行布置屏蔽极板(51)、电晕极板(52)、控制极板(53)、离子流极板(54)以及接地极板(55)，所述起晕极板直流电压发生器(1)的输出端通过电缆与电晕极板(52)连通，所述控制极板直流电压发生器(2)的输出端通过电缆与控制极板(53)相连，所述离子流极板直流电压发生器(3)的输出端通过电缆与离子流极板(54)相连，所述接地极板(55)的中部设有用于放置被校准直流合成场测试仪的通孔(551)，且所述接地极板(55)上设有离子流测量板，所述离子流测量板通过电缆连接有用于检测接地极板(55)所产生离子电流大小的微安电流表(552)。2.根据权利要求1所述的直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：所述电晕极板(52)、控制极板(53)、离子流极板(54)均为网状板。3.根据权利要求1所述的直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：所述屏蔽极板(51)、电晕极板(52)、控制极板(53)、离子流极板(54)以及接地极板(55)的相邻两者之间均通过绝缘支柱(56)支撑并保持绝缘。4.根据权利要求1所述的直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：所述温湿度箱(4)上设有第一套管连接器(41)、第二套管连接器(42)以及第三套管连接器(43)，所述起晕极板直流电压发生器(1)的输出端依次通过电缆、第一套管连接器(41)、电缆与电晕极板(52)相连，所述控制极板直流电压发生器(2)的输出端依次通过电缆、第二套管连接器(42)、电缆与控制极板(53)相连，所述离子流极板直流电压发生器(3)的输出端依次通过电缆、第三套管连接器(43)、电缆与离子流极板(54)相连。5.根据权利要求4所述的直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：所述第一套管连接器(41)、第二套管连接器(42)和第三套管连接器(43)均包括绝缘套管和硬质金属杆，所述绝缘套管贯穿并安装固定在温湿度箱(4)的外壁上，所述硬质金属杆插设于绝缘套管中，所述起晕极板直流电压发生器(1)的输出端依次通过电缆、第一套管连接器(41)的硬质金属杆、电缆与电晕极板(52)相连，所述控制极板直流电压发生器(2)的输出端依次通过电缆、第二套管连接器(42)的硬质金属杆、电缆与控制极板(53)相连，所述离子流极板直流电压发生器(3)的输出端依次通过电缆、第三套管连接器(43)的硬质金属杆、电缆与离子流极板(54)相连。6.根据权利要求1所述的直流合成场测试仪校准装置，其特征在于：所述温湿度箱(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹妍晖，岳一石，侯赟，黄韬，吕建红，
申请(专利权)人：湖南省湘电试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43