一种特高输入阻抗分布电压测量组件的制作方法

本实用新型涉及超高压输电工程领域，具体为一种特高输入阻抗分布电压测量组件，主要用于超高压输电和高电压试验室的高电压测量。

背景技术：

超高压输电工程中很多高压电器设备是由高阻抗器件串接而成的。如超高压氧化锌避雷器由多节避雷器单元叠装而成，超高压断路器也由多个断路器单元串接而成。在加压情况下，由于空间电场及杂散电容分布不均，必然产生各单元组件上电压分布不均匀，给产品的设计、制造及运行带来很大麻烦。为解决多单元组件上电压分布不均匀的问题，需要实际测量各单元组件上的分布电压。

但是，因为各单元组件均为高阻抗器件，需要具有特高输入阻抗、且能够在特高电位下工作的高压测量仪器才能测量其上的分布电压。以750kv氧化锌避雷器为例，每相避雷器由4节避雷器单元叠装而成，单节避雷器的工频阻抗大于100mω,为准确测量其上的分布电压，测量仪器的输入阻抗需大于1000mω，而且需要在高电位下工作。因没有满足该要求的仪器，《1000kv氧化锌避雷器电压分布的试验研究》2011.2企业技术开发学术版，记述了迄今一直采用的称之为光纤-电流法的测量避雷器电压分布的方法。

上述方法的不足之处是：

(1)依据避雷器阀片的伏安特性、利用测量流过阀片的电流，再推算为电压，是间接推算的方法，不是直接测量电压的方法；

(2)需要在避雷器阀片组中插入大量的(40只)电流探头、改变了避雷器原来的结构；

(3)需要从避雷器瓷套中引出大量的光缆，难以操作；

(4)不同阀片有不同的伏安特性，按折中的伏安特性推算电压值，受阀片伏安特性分散性的影响，难于确认测量精度。

另外，在高压试验中，需要测量超高压断路器不同断口的电压分布，但因为没有可用的测量仪器，至今只能采用降低电压进行测量和换算的办法。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服背景技术中所述的不足，提供一种具有特高输入阻抗、可在高电位下测量高阻抗电气设备分布电压的特高输入阻抗分布电压测量组件。

本实用新型的技术方案为：一种特高输入阻抗分布电压测量组件，在具有输入光纤接头和输出光纤接头的依据poker's电光效应的光纤探头的两个电极之间，接有一对对称布置的低压电阻和低压电容的并联单元，该两个并联单元相互串联，中间连接点和屏蔽盒相连。在光纤探头的第一电极上，接有第一高压分压臂，在光纤探头的第二电极上，接有第二高压分压臂。第一高压分压臂和第二高压分压臂为等同结构。

所述第一高压分压臂由测量探针和数个由高压电阻和高压电容并联而成的单元相互串联而成；所述第一高压分压臂的高压电阻和高压电容并联而成的单元相互串联后全部密封在绝缘管之中。

进一步的，所述输入光纤接头、输出光纤接头、光纤探头、第一电极、第二电极、低压电阻、低压电容均由屏蔽盒所屏蔽。

进一步的，所述屏蔽盒与低压电阻和低压电容并联单元相互串联的中间连接点相连。

进一步的，所述光纤探头通过输入光纤接头和输出光纤接头连接信号处理仪。

作为优选，所述高压电阻采用最大工作电压30-45kv、阻值300-400mω的柱状玻璃釉高压电阻。

作为优选，所述高压电容采用工作电压30kv-40kv、电容50-100pf的高压陶瓷电容器。

与现有技术相比，本实用新型所产生的积极效果是：

(1)使用光纤探头，可以在高达1000kv的高电位下进行测量。在输入和输出光纤接头上连接光纤跳线及信号处理设备，该测量组件处于高电位、信号处理设备处于地电位，高、低压之间由光纤(光缆)隔离，免受电磁场干扰且充分保证安全；

(2)两个高压臂的测量探针之间具有超高输入阻抗(＞1000mω)，可以直接测量超高压氧化锌避雷器的各避雷器单元上的分布电压、也可进行多断口断路器的断口分布电压的测量，以及进行其它多种高阻抗串联电气组件上的分布电压的测量，并给出准确的测量结果。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型结合信号处理仪的实施例示意图；

图中：1-输入光纤接头，2-输出光纤接头，3-光纤探头，4-第一电极，5-第二电极，6-低压电阻，7-低压电容，8-屏蔽盒，9-第一高压分压臂，10-第二高压分压臂，11-测量探针，12-高压电阻，13-高压电容，14-绝缘管，15-信号处理仪，16-输出光纤接头，17-输入光纤接头，18-连接光缆。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但所举实施例只作为对本实用新型的说明，不作为对本实用新型的限定。

图1表示本实用新型的结构示意图，主要为:在具有输入光纤接头1和输出光纤接头2的依据poker's电光效应的光纤探头3的两个电极(第一电极4、第二电极5)之间，接有一对对称布置的低压电阻6和低压电容7的并联单元，该两个并联单元的阻容参数完全相等、相互串联，将以上器件紧凑布置，共同安装在屏蔽盒8之中。阻容单元(低压电阻6和低压电容7)相互串联的中间连接点和屏蔽盒8相连。

在光纤探头3的第一电极4上，接有第一高压分压臂9，在光纤探头3的第二电极5上，接有第二高压分压臂10。第一高压分压臂9由测量探针11和数个由高压电阻12和高压电容13并联而成的单元相互串联而成。高压电阻12采用最大工作电压30-45kv、阻值300-400mω的柱状玻璃釉高压电阻，高压电容采用工作电压30kv-40kv、电容50-100pf的高压陶瓷电容器。

第一高压分压臂9除测量探针11外露之外，将高压电阻12和高压电容13串并联之后，全部密封在绝缘管14之中。第二高压分压臂10和第一高压分压臂9为等同结构，并保证两者的阻容参数完全相等。

图2表示本实用新型的一个结合信号处理仪的实施例示意图。将信号处理仪15的输出光纤接头16、输入光纤接头17和本实用新型组件的输入光纤接头1、输出光纤接头2相连，本实用新型组件处于高电位，信号处理仪15处于地电位，二者之间由连接光缆18相连，连接光缆18的长度可从数十米到数百米，充分保证二者之间的电气隔离和绝缘强度，保证安全，分布电压的测量结果直接从信号处理仪显示、记录和储存。

本实用新型中未做详细描述的内容均为现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种特高输入阻抗分布电压测量组件，包括光纤探头(3)，其特征是：所述光纤探头(3)具有输入光纤接头(1)和输出光纤接头(2)，且设有两个光纤探头加压电极，分别为第一电极(4)及第二电极(5)；所述第一电极(4)及第二电极(5)之间接有一对对称布置的低压电阻(6)和低压电容(7)的并联单元，该两个并联单元相互串联；在所述第一电极(4)上接有第一高压分压臂(9)，在所述第二电极(5)上接有第二高压分压臂(10)。

2.根据权利要求1所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述第一高压分压臂(9)和第二高压分压臂(10)为等同结构。

3.根据权利要求2所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述第一高压分压臂(9)由测量探针(11)和数个由高压电阻(12)和高压电容(13)并联而成的单元相互串联而成；所述第一高压分压臂(9)的高压电阻(12)和高压电容(13)并联而成的单元相互串联后全部密封在绝缘管(14)之中。

4.根据权利要求1所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述输入光纤接头(1)、输出光纤接头(2)、光纤探头(3)、第一电极(4)、第二电极(5)、低压电阻(6)、低压电容(7)均由屏蔽盒(8)所屏蔽。

5.根据权利要求4所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述屏蔽盒(8)与低压电阻(6)和低压电容(7)并联单元相互串联的中间连接点相连。

6.根据权利要求1或4所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述光纤探头(3)为依据poker's电光效应的光纤探头。

7.根据权利要求6所述的一种特高输入阻抗分布电压测量组件，其特征是：所述光纤探头(3)通过输入光纤接头(1)和输出光纤接头(2)连接信号处理仪(15)。

技术总结
本实用新型涉及一种特高输入阻抗分布电压测量组件，主要用于在高电位下测量高阻抗电气设备分布电压，给出准确的测量结果。本实用新型系在poker’s电光效应光纤探头的两个电极之间，接有一对对称布置的低压电阻和低压电容的并联单元，该两个并联单元相互串联、中间连接点和屏蔽盒相连。在光纤探头的两个电极上，各接有一个高压分压臂。高压分压臂由测量探针和数个由高压电阻和高压电容并联而成的单元相互串联而成，高压分压臂除探针外露之外全部密封在绝缘管之中。两个高压分压臂为等同结构。本实用新型的优点为：具有特高输入阻抗、可在高电位下测量高阻抗电气设备分布电压。

技术研发人员：毛凤麟
受保护的技术使用者：西安古河电气工程有限公司
技术研发日：2020.09.23
技术公布日：2021.06.15