一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，所述方法包括：将绝缘杆与地面垂直设置，所述绝缘杆的第一端接地，所述绝缘杆的第二端支撑所述场磨；将金属杆的固定端接地，所述金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当所述金属杆在与地面成90度时所述金属杆的活动端与所述场磨接触；所述金属杆与所述绝缘杆长度相同；根据所述场磨的采样间隔设置所述金属杆的摆动时间，当所述金属杆与所述场磨接触时，所述场磨的电荷泄放充足后所述金属杆摆向地面。

【技术实现步骤摘要】
一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法及系统
本专利技术涉及电磁测量
，更具体地，涉及一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法及系统。
技术介绍
现有的直流电场测量装置都是场磨式传感器进行地面附近直流电场的测量，工作原理是旋转伏特计，在直流电场作用下其旋转叶片的定片将产生一个与直流电场场强值成比例的感应电流，对该电流进行电流电压转换，放大整流并滤波调理后输出一个直流电压。该直流电压就代表了其旋转叶片表面附近的直流电场值。通过直流电场校准装置进行校准可以换算为实际线路下方电场值。这种工作原理的场磨式场强仪，如果要用来进行空间电场的测量，就会存在悬浮接地的问题，即如果对其外壳进行接地，那么会因为强制接地而影响测点的点位；但如果不进行接地，那么场磨工作在充满空间电荷的场合，会在场磨叶片上累积电荷，从而形成静电场，随着累积电荷的不规则变化，这种电荷累积效应就会造成数值的错误读取。因此，需要一种技术，以实现用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计。
技术实现思路
本专利技术技术方案提供一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法及系统，以解决空间电荷累积效应引起的测量不准确问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，所述方法包括：将绝缘杆与地面垂直设置，所述绝缘杆的第一端接地，所述绝缘杆的第二端支撑所述场磨；将金属杆的固定端接地，所述金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当所述金属杆在与地面成90度时所述金属杆的活动端与所述场磨接触；所述金属杆与所述绝缘杆长度相同；根据所述场磨的采样间隔设置所述金属杆的摆动时间，当所述金属杆与所述场磨接触时，所述场磨的电荷泄放充足后所述金属杆摆向地面。优选地，所述金属杆的活动端为光滑表面。优选地，包括：通过电机控制所述金属杆的摆动。基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计系统，所述系统包括：绝缘杆、金属杆和场磨；将绝缘杆与地面垂直设置，所述绝缘杆的第一端接地，所述绝缘杆的第二端支撑所述场磨；将金属杆的固定端接地，所述金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当所述金属杆在与地面成90度时所述金属杆的活动端与所述场磨接触；所述金属杆与所述绝缘杆长度相同；根据所述场磨的采样间隔设置所述金属杆的摆动时间，当所述金属杆与所述场磨接触时，所述场磨的电荷泄放充足后所述金属杆摆向地面。优选地，所述金属杆的活动端为光滑表面。优选地，包括：通过电机控制所述金属杆的摆动。本专利技术技术方案提供一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法及系统，其中方法包括：将绝缘杆与地面垂直，绝缘杆的第一端接地，绝缘杆的第二端支撑场磨；将金属杆的固定端接地，金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当金属杆在与地面成90度时金属杆的活动端与场磨接触；金属杆与绝缘杆长度相同；根据场磨的采样间隔设置金属杆的摆动时间，当金属杆与场磨接触时，场磨的电荷泄放充足后金属杆摆向地面。本专利技术技术方案是在不改变测量点电位的条件下，采用钟摆式接地杆消除了空间电场测量累积电荷，解决了由于空间电荷累积效应引起的测量不准确难题。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术优选实施方式的一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法流程图；图2为根据本专利技术优选实施方式的采用钟摆式接地杆和悬浮不接地的测量结果示意图；以及图3为根据本专利技术优选实施方式的一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计系统结构图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术优选实施方式的一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法流程图。本专利技术提供了一种消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地金属杆设计方法，通过采用钟摆式接地金属杆，来对场磨叶片上的累积电荷进行规律的间断接地，在金属杆接地时给累积电荷提供了泄放的通道，而测量时则断开不影响测量，解决了由于空间电荷累积效应引起的测量不准确难题。如图1所示，本专利技术提供一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，方法包括：优选地，在步骤101：将绝缘杆与地面垂直设置，绝缘杆的第一端接地，绝缘杆的第二端支撑场磨；优选地，在步骤102：将金属杆的固定端接地，金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当金属杆在与地面成90度时金属杆的活动端与场磨接触；金属杆与绝缘杆长度相同；优选地，在步骤103：根据场磨的采样间隔设置金属杆的摆动时间，当金属杆与场磨接触时，场磨的电荷泄放充足后金属杆摆向地面。优选地，金属杆的活动端为光滑表面。优选地，包括：通过电机控制金属杆的摆动。本专利技术提供一种消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，本专利技术通过采用金属杆钟摆式接地杆，来对场磨叶片上的电荷进行规律的接地泄放，解决了由于空间电荷累积效应引起的测量不准确难题。具体思路如下：1、对于场磨传感器的支架采用绝缘杆支架，牢固的支撑起场磨；2、钟摆式活动的金属杆，活动范围从水平到垂直(90度范围)，金属杆与绝缘杆支架长度相等，如图3所示；3、金属杆的固定端，进行可靠的接地；4、金属杆的活动端，保持光滑，保证金属杆转到场磨位置时刚好接触；5、金属杆的摆动，由电动机控制，根据场磨的采样间隔设置金属杆的摆动时间，并设定好金属杆到达场磨位置时的停顿时间，确保有充足的时间进行电荷泄放。在空间离子饱和的环境下，分别对采用钟摆式接地杆和悬浮探头不接地的探头进行同时对比检测，结果如图2所示：发现悬浮不接地探头，随着时间的推移，输出数据无法稳定且一直在增大，最终随着叶片上空间电荷的饱和，测量值趋向稳定，但此时的数值已经失去了可信度；而采用钟摆式接地杆的探头则输出数据稳定。图2中对比数据可以表明，本专利技术采用钟摆式接地杆的探头，采用钟摆式接地杆对场磨传感器的累积电荷进行泄放，可以很好的消除空间电荷累积，保证了测量的准确性。本专利技术根据场磨的采样间隔设置钟摆式金属杆的摆动时间，并设定好金属杆到达场磨位置时的停顿时间，确保有充足的时间进行电荷泄放。图3为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，所述方法包括：/n将绝缘杆与地面垂直设置，所述绝缘杆的第一端接地，所述绝缘杆的第二端支撑所述场磨；/n将金属杆的固定端接地，所述金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当所述金属杆在与地面成90度时所述金属杆的活动端与所述场磨接触；所述金属杆与所述绝缘杆长度相同；/n根据所述场磨的采样间隔设置所述金属杆的摆动时间，当所述金属杆与所述场磨接触时，所述场磨的电荷泄放充足后所述金属杆摆向地面。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于消除空间电场测量累积电荷的钟摆式接地杆设计方法，所述方法包括：
将绝缘杆与地面垂直设置，所述绝缘杆的第一端接地，所述绝缘杆的第二端支撑所述场磨；
将金属杆的固定端接地，所述金属杆在与地面成0度至90度的范围内摆动；当所述金属杆在与地面成90度时所述金属杆的活动端与所述场磨接触；所述金属杆与所述绝缘杆长度相同；
根据所述场磨的采样间隔设置所述金属杆的摆动时间，当所述金属杆与所述场磨接触时，所述场磨的电荷泄放充足后所述金属杆摆向地面。


2.根据权利要求1所述的方法，所述金属杆的活动端为光滑表面。


3.根据权利要求1所述的方法，包括：通过电机控制所述金属杆的摆动。

【专利技术属性】
技术研发人员：干喆渊，张建功，张业茂，刘首文，刘皓，郑树海，陈豫朝，王延召，赵军，谢辉春，路遥，周兵，倪园，李妮，胡静竹，刘兴发，刘震寰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网湖北省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11