基于耦合电场的架空输电线路过电压测量传感器

摘要

一种基于耦合电场的架空输电线路过电压测量传感器，涉及架空输电线路的过电压在线监测传感器的结构。本发明主要包括传感器外壳、绝缘垫、固定板、分压电容组、匹配电阻、同轴电缆、内屏蔽壳、数据采集单元等。本发明具有结构简单、装卸方便、成本低；测量过电压的准确性高、线性度好，精确度高；通用性强、应用范围广、使用安全可靠等特点；能方便地对架空输电线路进行过电压在线监测。本发明可广泛应用于架空输电线路的过电压在线监测，特别适用于110kV～1000kV高压架空输电线路过电压的在线监测。

主权项

一种基于电场耦合的架空输电线路过电压测量传感器，主要包括传感器外壳（2）、固定板（4）、分压电容组（5）、匹配电阻（6）、同轴电缆（7）、内屏蔽壳（8），其特征在于所述传感器还包括绝缘垫（3）和数据采集单元（10）；所述的传感器外壳（2）的材料为铜或不锈钢或者铝合金，所述传感器外壳（2）的形状为底端带外翻边的半球形，所述半球形的传感器外壳（2）的内径为180~1000mm、厚度为5~10mm、外翻边的宽度为20~40mm、厚度为5~20mm，并在壳内顶端加厚处的轴心处设置一孔深为5~10mm的螺杆盲孔，在所述的传感器外壳（2）内装设有所述的内屏蔽壳（8），在所述的内屏蔽壳（8）内装设有所述的分压电容组（5）和所述的匹配电阻（6），所述的分压电容组（5）和所述的匹配电阻（6）均通过螺杆固接在所述传感器外壳（2）内的顶端加厚处的螺杆盲孔中，在所述传感器外壳（2）的外翻边上均匀设置4~24个带圆槽的螺栓通孔，所述的传感器外壳（2）通过4~24个带绝缘套的螺栓分别穿过所述的绝缘垫（3），分别通过4~24个螺栓通孔、绝缘套和螺帽固接在所述的固定板（4）上，固接后在分别用防水胶填4~24个螺栓通孔的缝隙，所述的固定板（4）通过螺栓、垫圈和螺帽固接在架空输电线路的跳线横担（9）上，并且所述传感器外壳（2）的半球形面正对所述跳线的弧垂的底端且两者的最短间距为1.5~10m；所述的分压电容组（5）为2~8个市售无感电容并联而成，电容值为0.02~0.08uF的电容器组，所述匹配电阻（6）阻值为50Ω或75Ω，具体阻值根据同轴电缆的具体参数而定，所述分压电容组（5）的上引线与所述匹配电阻（6）的上引线并联后，再通过螺杆固接在所述传感器外壳（2）内顶端加厚处的盲孔中；所述分压电容组（5）的下引线与同轴电缆接口的地端连接，所述匹配电阻（6）的下引线与同轴电缆接口的芯线连接；所述的内屏蔽壳（8）为内有铝片、外有尼龙的空心圆柱体，所述空心圆柱体的高度为50~100mm、内径为50~110mm、厚度为6~12mm，其中所述的铝片的厚度为2~4mm，在所述内屏蔽壳（8）的上端面的轴心处设置一螺杆通孔，所述的内屏蔽壳（8）通过该螺杆通孔和螺杆固接在所述传感器外壳（2）内顶端加厚处的盲孔中；在所述内屏蔽壳（8）的下端面的轴心处设置一与所述同轴电缆（7）的外径相匹配的的通孔，所述的同轴电缆接口装设在该通孔中，所述的分压电容组（5）和所述的匹配电阻（6）装设在所述的内屏蔽壳（8）内；所述的绝缘垫（3）材料为电木或尼龙或环氧玻璃布层压板绝缘的圆环形板，所述绝缘垫（3）厚度为5~10mm、内径为170~950mm、外径为220~1050mm，在所述绝缘垫（3）上，且对应所述传感器外壳（2）的外翻边的螺栓通孔处，亦均匀设置4~24个螺栓通孔；所述的固定板（4）的材料为不锈钢，所述的固定支架为2块厚度为5~20mm、长度为150~400mm、宽度为40~100mm的长方形的板，2块所述的长方形的固定支架分别且对称地焊接在所述固定板（4）的圆板的两侧，在所述固定板（4）的圆盘圆周边且对应于所述传感器外壳（2）的外翻边上螺栓通孔和所述绝缘垫（3）上的螺栓通孔，均匀地设置4~24个螺栓通孔，以便将所述的传感器外壳和所述的绝缘垫及所述的固定板三者固接在一起；在2块所述的固定支架上，分别均匀设置1~3个螺栓通孔，所述的固定板（4）通过2~6个螺栓、垫圈和螺帽及2块所述固定支架的螺杆通孔固接在架空输电线路的跳线横担（9）上；所述的数据采集单元（10）装设在杆塔塔身处，所述的带同轴电缆接口的同轴电缆（7）的另一端与所述数据采集单元（10）的输入端连接。