容性设备的阻抗特性测试装置的制作方法

本发明涉及电力设备传输参数测试领域，特别是涉及一种容性设备的阻抗特性测试装置。

背景技术：

电力设备的传输参数对于准确计算雷击、操作或故障过电压情况下的电力线路电压和电流分部具有重要意义。但是由于电力设备体积较大，各端子距离较远，针对于容性设备的阻抗特性，传统的测试方法是在测试时使用较长的导线连接待测设备和阻抗分析仪。但较长导线的阻抗参数会导致测试结果的不准确，而且对于待测的容性设备，甚至可能因谐振作用而导致测试结果显著偏离实际结果的情况。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种容性设备的阻抗特性测试装置，消除测试线的阻抗参数对于测试结果的影响，以获得更准确地容性设备的阻抗特性。

为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种容性设备的阻抗特性测试装置，包括阻抗分析仪、第一电缆、第二电缆及电容；

所述阻抗分析仪的一端通过所述第一电缆连接至待测容性设备的一端，所述阻抗分析仪的另一端通过所述第二电缆连接至所述待测容性设备的另一端；

所述电容并联连接在所述第一电缆和所述第二电缆之间，以使所述第一电缆和所述第二电缆的波阻抗与所述阻抗分析仪的内阻抗的差值均在设定范围内。

本发明实施例中通过调整电容的容值，使得第一电缆和所述第二电缆的波阻抗，均与阻抗分析仪的内阻抗相近似，从而可以在测试过程中消除测试线电感引入的误差，以获得准确的容性设备的阻抗，提高测试精度。

附图说明

图1是本发明的容性设备的阻抗特性测试装置在一个实施例中的结构示意图；

图2是本发明的容性设备的阻抗特性测试装在另一个实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本发明的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应当理解的是，尽管在下文中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1是本发明的容性设备的阻抗特性测试装置在一个实施例中的结构示意图，如图1所示，本实施例中的容性设备的阻抗特性测试装置，包括阻抗分析仪10、第一电缆21、第二电缆22及电容30。其中，阻抗分析仪10的一端通过第一电缆21连接至待测容性设备700的一端，阻抗分析仪10的另一端通过第二电缆22连接至待测容性设备700的另一端。电容30并联连接在第一电缆21和第二电缆22之间，以使第一电缆21和第二电缆22的波阻抗与阻抗分析仪10的内阻抗的差值均在设定范围内。

上述的设定范围取一个较小的范围，这样通过调整电容30的容值，可以使得第一电缆21和第二电缆22的波阻抗与阻抗分析仪10的内阻抗相近似。

当使用本实施例中的容性设备的阻抗特性测试装置，对待测容性设备进行测量时，由于第一电缆21和第二电缆22的波阻抗与阻抗分析仪10的内阻抗相近似，从而可以消除测试线电感引入的偏差，解决阻抗分析仪在测试容性设备时，由于接线长、引入电感大而造成的测试结果不准确的问题。

图2是本发明的容性设备的阻抗特性测试装在另一个实施例中的结构示意图，如图2所示，第一电缆21包括依次连接的N段单芯电缆210，第二电缆22包括依次连接的N段单芯电缆220，电容30的个数为N-1，其中N为大于1的正整数。

参照图2所示，第一电缆21具有N-1个连接点a，其中第1个连接点a为第一电缆21中第1段单芯电缆210与第2段单芯电缆210的连接点，第2个连接点a为第2段单芯电缆210与第3段单芯电缆210的连接点，依此类推，第N-1个连接点a为第N-1段单芯电缆210与第N段单芯电缆210的连接点。

同理，第二电缆22也具有N-1个连接点b，其中第1个连接点b为第二电缆22中第1段单芯电缆220与第2段单芯电缆220的连接点，第2个连接点b为第2段单芯电缆220与第3段单芯电缆220的连接点，依此类推，第N-1个连接点b为第N-1段单芯电缆220与第N段单芯电缆220的连接点。

参照图2所示，第k个电容30连接在第一电缆的第k个连接点a与第二电缆的第k个连接点b之间，以形成梯形网络；其中，k为正整数，且1≤k≤N-1。通过调整各个电容30的容值，可以使得梯形网络中每一阶梯的波阻抗与阻抗分析仪的内阻抗近似，即使得第一电缆21中的单芯电缆210和相应的第二电缆22中的单芯电缆220的波阻抗，均与阻抗分析仪的内阻抗近似。以梯形网络构成的新型连接线作为测试线，连接阻抗分析仪10和待测容性设备700，可以在测试过程中消除测试线电感引入的偏差，提高测试结果的精确度。

在一种可选的实施方式中，第一电缆21和第二电缆22中的单芯电缆均为设置有屏蔽层的单芯电缆，且单芯电缆的参数(单位长度的电感、单位长度的电容)可以查阅获得。

在一种可选的实施方式中，第一电缆21中第k段单芯电缆210的长度与第二电缆22中第k段单芯电缆220的长度相同，且每一段单芯电缆的长度均小于或等于待测波长的十分之一。

具体的，待测波长可以按照待测频率来确定。第一电缆21中的单芯电缆210与第二电缆22中相对应的单芯电缆220的长度是相同的，而第一电缆21中的各段单芯电缆210的长度可以不同，但是均不能大于待测波长的十分之一。同理，第二电缆21中的各段单芯电缆210的长度可以不同，但是均不能大于待测波长的十分之一。另外，受到实际加工时的难度以及理论基础的限制，在待测频率高于30兆赫兹(即待测波长小于10米)或低于2兆赫兹(即待测波长大于150米)时，本实施例中的容性设备的阻抗特性测试装置测量精度不够高，因此，本是实施例中的容性设备的阻抗特性测试装置适应于待测波长在10米至150米之间的场合，故第一电缆21和第二电缆22中各段单芯电缆的长度均小于或等于15米。

进一步的，本实施例中的容性设备的阻抗特性测试装置，还可包括屏蔽装置，使用该屏蔽装置包裹电容30，起到屏蔽的作用，能进一步提高测试精度。

在一种可选的实施方式中，可以通过以下条件式来确定各个电容30的容值：

其中，C_k为第k个电容30的容值，C为单芯电缆单位长度的电容，L为单芯电缆单位长度的电感，d为第一电缆21中第k段单芯电缆的长度，Z_D为阻抗分析仪的内阻。通过调整每一个电容的容值，使得梯形网络中每一阶梯的波阻抗均与阻抗分析仪的内阻抗近似，从而消除测试线阻抗参数的影响，提高测试精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。