光纤数字高压测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高电压测量装置，特别是一种光纤数字高压测量装置，其结构要点在于，包括一种如上所述的空间电容式分压器以及低压侧装置。本实用新型专利技术所述的光纤数字高压测量装置，其采用空间电容式分压器作为高压侧采集电路，结构简单，安装容易，成本低廉，携带方便，能够测量５００ＫＶ及以上等级的高压线路；采用光纤作为高压侧和低压侧的电气隔离，同时又可以作为高压侧和低压侧的通讯线路，避免了低压侧装置引入暂态干扰信号，信号不易失真，误差小，测量精度高；还可以采用控制器由低压侧控制高压侧接入的分压电容，以适应不同电压等级的测试线路。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高电压测量装置，特别是一种光纤数字高压测量装置。
技术介绍
高压测量是现场电器试验中不可或缺的测试环节，实现高压测量必须采用高压分 压器和低压仪表，高压分压器可以耦合高压线路上的电压信号，并进行取样，低压仪表可以 根据取样信号进行处理并输出结果。现有技术中的分压器主要通过电容和电阻来实现高压的传感，存在电容量的稳定 性一次设备的安装问题，同时，如果测量的电压较高，分压器需要采用多节电容或者电阻进 行逐级分压，不同等级的电压需要使用不同分压级别的分压器；另外，分压器需要解决内、 外部绝缘问题，因此需要采用绝缘设备、接地设备等进行安全措施方面的设计，因此存在以 下不足之处多级分压的电容以及各个安全措施设备导致现有技术的分压器体积高大，重 量大，运输不方便，现场安装工作量大，制造成本高，使用困难，测试的电压等级有限，无法 用于1000KV左右的高压线路。由于现有技术的分压器所存在的缺陷，导致现有技术的高压测量装置也存在上述 不足。而且现有技术中的高压测量装置低压仪表部分与高压分压器部分是采用电信号传输 的，容易引入各种暂态干扰信号，导致信号失真，同时存在高频响应频特性不好，容易带来 幅频误差问题，因此测量结果也会有较大误差。。
技术实现思路
本技术的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种体积小、重量轻、运 送方便、成本低廉、使用简单、可测试大级别高电压线路且测试误差小的光纤数字高压测量直ο本技术是通过以下途径来实现的光纤数字高压测量装置，其结构要点在于，包括一种如上所述的空间电容式分压 器以及低压侧装置，空间电容式分压器包括有球形导电壳体，安装在壳体内的分压电容装置、转换电 路及第一光纤收发器，球形导电壳体的上端部安装有高压引线，引线与分压电容装置的输 入端电连接，壳体的外部与分压电容装置的输出端电连接，转换电路包括有电连接的模数转换电路和第一电光转换电路，分压电容装置的输 出端与模数转换电路电连接，第一电光转换电路与第一光纤收发器连接；低压侧装置包括有第二光纤收发器、第二电光转换电路、处理电路以及显示电路， 第二光纤收发器与第二电光转换电路光连接，第二电光转换电路通过处理电路与显示电路 连接；第一光纤收发器和第二光纤收发器通过一种光纤通讯线路连接。这样，空间电容式分压器的球形导电壳体便与大地之间形成一个空间电容，可以3承受较高级别的高电压，该空间电容与分压电容装置串联连接；同时，球形导电壳体可以作 为一个球形等位体，其电荷均勻分布在外壳体表面，为安装在其壳体内的分压电容装置、转 换电路等提供电屏蔽，使得上述电路可以安装在其球体壳内。使用时，由高压引线连接被测 高压线路后，电压引入串联连接的分压电容装置以及空间电容中，空间电容承受了大部分 高压，分压电容装置对所感应到的电压进行再分压，或者直接输出到转换电路进行处理，然 后再发送到低压侧装置。光纤数字高压测量装置的电路流程如下高压侧，空间电容式分压器经由高压引线连接到受测电路上后，大部分电压由串 联的空间电容承受，分压电容装置根据比例承受一定电压，在分压后，输出电压模拟信号，该电压模拟信号经由模数转换电路转换成数字电信号后，再由电光转换电路转换 成光信号，然后通过第一光纤收发器发送出去；低压侧，光信号经由光纤传送到第二光纤收发器，第二光纤收发器将信号发给第 二电光转换电路，由光信号转换成数字电信号，处理装置处理后发送给显示电路。光纤数字高压测量装置的优势在于，其采用空间电容式分压器作为高压侧采集电 路，结构简单，安装容易，成本低廉，携带方便，能够测量500KV及以上等级的高压线路；采 用光纤作为高压侧和低压侧的电气隔离，同时又可以作为高压侧和低压侧的通讯线路，避 免了低压侧装置引入暂态干扰信号，信号不易失真，误差小，测量精度高。本技术可以进一步具体为空间电容式分压器中还包括有第一控制器、前置电路、放大电路以及自检电路，前 置电路的输入端与分压电容装置连接，输出端通过放大电路与转换电路连接，自检电路的 输出端与放大电路连接，第一控制器的控制端与前置电路连接，输入端与第一光纤收发器 连接；对应的，低压侧装置包括有第二控制器，其输出端与第二光纤收发器连接。 前置电路为一种继电器辅助控制电路，可根据控制对电容器所串接的选择开关进 行开合操作；放大电路用于对接收到的电压模拟信号进行放大处理，自检电路用于检测相 关电路中的电源电路，第一控制器除了控制前置电路，同时还控制放大电路，使输出的信号 符合设定的比例。低压侧装置的第二控制器根据线路条件发出控制指令，该指令经由第二光纤收发 器、光纤传送到第一光纤收发器，并由第一控制器接收，第一控制器根据指令控制接入线路 的分压电容量以及放大电路。为控制分压电容装置的电容量，分压电容装置可以进一步具体为分压电容装置包括有复数个电容器，每个电容器均串联连接有一选择开关，串接 有开关的电容器并联连接，并联电路一端与球形导电壳体外侧部连接，另一端与高压引线 连接，每个选择开关均通过前置电路与第一控制器连接。通过控制选择开关的投切，可以控制接入线路的电容量，从而控制分压量以及输 出的模拟量。本技术可以进一步具体为球形导电壳体为一种金属壳体。或者是球形导电壳体由一种导电布缠绕成球体，内腔安装有支撑架。作为空间电容的球形导电壳体，其承受的电压等级越高，则直径需要越大，采用金 属壳体能够使其电荷分布更为稳定，均勻，但重量和体积都偏大，而采用导电布制成的球形 导电壳体，则可以大大减轻重量，在不使用时，可以操作支撑架，将壳体折叠，大大缩小了体 积，方便了携带和运输。球形导电壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体的内腔中安装有一平台，分压电容 装置、转换电路及第一光纤收发器安装放置在该平台上，上壳体与下壳体的外表面通过电 气进行连接，内侧面采用紧固装置进行连接。分压器的分压电容装置等电路设备需要安装在壳体中，因此将球形导电壳体一分 为二，便于电路设备的安装放置和维护；同时采用电气连接上下壳体，保证上下壳体仍为完 整球体，电荷能够均勻分布在球体表面。使用时，将下壳体与上壳体合成球体，内侧面采用 扣接装置、螺旋装置等紧固装置将上下壳体紧固连接在一起，外侧面通过导电装置将上下 壳体进行电气连接。综上所述，本技术提供了一种光纤数字高压测量装置，其采用空间电容式分 压器作为高压侧采集电路，结构简单，安装容易，成本低廉，携带方便，能够测量500KV及以 上等级的高压线路；采用光纤作为高压侧和低压侧的电气隔离，同时又可以作为高压侧和 低压侧的通讯线路，避免了低压侧装置引入暂态干扰信号，信号不易失真，误差小，测量精 度高；还可以采用控制器由低压侧控制高压侧接入的分压电容，以适应不同电压等级的测 试线路。本技术中的空间电容式分压器采用一种球形导电壳体，其与大地之间形成空 间电容，能够承受更高电压，球形导电壳体为一个球形等位体，其电荷均勻分布在外壳体表 面，为安装在其壳体内的分压电容装置、转换电路等提供电屏蔽，使得上述电路可以安装在 其球体壳内而不受干扰，因此空间电容式分压器体积小，结构简单，重量也小，运输方便，安 装简单，也降低了成本，提高了测试电压等级。附图说明图1所示为实施例中所述空间电容式分压器的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤数字高压测量装置，其特征在于，包括一种如上所述的空间电容式分压器以及低压侧装置，空间电容式分压器包括有球形导电壳体，安装在壳体内的分压电容装置、转换电路及第一光纤收发器，球形导电壳体的上端部安装有高压引线，引线与分压电容装置的输入端电连接，壳体的外部与分压电容装置的输出端电连接，转换电路包括有电连接的模数转换电路和第一电光转换电路，分压电容装置的输出端与模数转换电路电连接，第一电光转换电路与第一光纤收发器连接；低压侧装置包括有第二光纤收发器、第二电光转换电路、处理电路以及显示电路，第二光纤收发器与第二电光转换电路光连接，第二电光转换电路通过处理电路与显示电路连接；第一光纤收发器和第二光纤收发器通过一种光纤通讯线路连接。

【技术特征摘要】
光纤数字高压测量装置，其特征在于，包括一种如上所述的空间电容式分压器以及低压侧装置，空间电容式分压器包括有球形导电壳体，安装在壳体内的分压电容装置、转换电路及第一光纤收发器，球形导电壳体的上端部安装有高压引线，引线与分压电容装置的输入端电连接，壳体的外部与分压电容装置的输出端电连接，转换电路包括有电连接的模数转换电路和第一电光转换电路，分压电容装置的输出端与模数转换电路电连接，第一电光转换电路与第一光纤收发器连接；低压侧装置包括有第二光纤收发器、第二电光转换电路、处理电路以及显示电路，第二光纤收发器与第二电光转换电路光连接，第二电光转换电路通过处理电路与显示电路连接；第一光纤收发器和第二光纤收发器通过一种光纤通讯线路连接。2.根据权利要求1所述的光纤数字高压测量装置，其特征在于，空间电容式分压器中 还包括有第一控制器、前置电路、放大电路以及自检电路，前置电路的输入端与分压电容装 置连接，输出端通过放大电路与转换电路连接，自检电路的输出端与放...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖福旺，张孔林，柔少瑜，黄海鲲，李鸣，游浩，邵德斌，李棣，施倩，
申请(专利权)人：福建省电力试验研究院，福建中试所电力调整试验有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]