定性差的问题。内环5的半径比一次导线8 稍大一些，测量时可W方便的夹在一次导线8上。
[0025]所述的错形同轴电容器1中，内环5和外环6构成了一个圆柱体同轴电容。测量 时，内环5直接与一次导线8相连，处于高电位；外环6构成了错形同轴电容器的低压电极。 由于内环5测量时与一次导线8构成一个等电位体，故而消除了一次导线8偏屯、等问题的 影响。即使测量时存在一次导线8偏屯、的情况，由于内环5与外环6的对称性，也可W消除 一次导线8偏屯、的影响，提高了测量准确度。
[0026] 所述的错形同轴电容器1，测量时通过绝缘操作杆将其夹在一次导线8上，从而可 W实现对运行中的线路进行实时测量。当错形同轴电容器1夹在一次导线8上之后，由于 其自身的重力作用，内环5将与一次导线8接触，从而实现对一次导线8中电压的测量。
[0027] 所述的错形同轴电容器1与高压侧采集装置2中的分压电容C0构成电容分压器， 实现将一次导线8中的大电压转换为小电压信号。如图4所示，电容分压器的输出信号经 过信号滤波模块9信号滤波后，由A/D转换模块10将模拟量信号转换成数字量信号。该数 字量信号在微处理器11中进行组帖处理后，通过电光转换模块12转换成光信号，然后通过 传输光纤3传送至手持式终端4上。A/D转换模块10由高精度模数转换巧片ADS1243构 成，用于对模拟信号进行高精度的模数转换，提高信号采集的准确度。
[0028] 所述高压侧采集装置2的外壳为金属屏蔽盒，固定在错形同轴电容器的外环6上， 并与外环6等电位。高压侧采集装置2中的采集电路全部处于金属屏蔽盒中，可有效抵抗 外界电场对采集电路的干扰，提高整个装置的抗干扰性能。
[0029] 所述的传输光纤3包含一根上行光纤和一根下行光纤。上行光纤用于传输手持式 终端4发出的控制信号或同步信号，下行光纤用于传输数据。
[0030] 所述的手持式终端4在接收到传输光纤3传送过来的信号后，实时的对数据进行 分析处理，计算出一次导线8的当前电压值，并实时将波形显示出来，便于工作人员观察线 路当前的运行状态。手持式终端4还具有数据记录等功能，W方便工作人员将多条线路的 数据采集之后综合处理。手持式终端4采用PowerPC系列处理器构成核屯、处理单元，并通 过LCD显示屏实现信号参数和波形的实时显示。
[0031] 本发明一种基于错形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，由于采用错形同 轴电容器1构成电容分压器，可W方便的对运行中的线路电压进行实时的电压监测和数据 采集分析，而不会干扰线路的正常运行。错形同轴电容器1采用SFe气体绝缘，体积小、重 量轻，整个装置重量约为1.化g，因而操作人员在地面上可W通过绝缘操作杆直接送至一次 导线8上进行电压测量，操作十分方便。
[0032] 为了验证本发明一种基于错形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统的性能， 对其分别进行了工频和暂态时的准确度测试。结果如表1和图5所示。表1结果显示，当 测量工频电流时，系统在20kV~500kV范围内误差变化不超过0. 2%。图5为标准雷电冲击 波（1. 2/50US)的测量结果，结果显示本发明中的电压在线测量系统具有良好的暂态性能。
【主权项】
1. 一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，包括钳形同轴电容器 (1)、高压侧采集装置（2)、传输光纤（3)、手持式终端（4)，其特征在于，钳形同轴电容器（1) 与高压侧采集装置（2)的金属屏蔽盒等电位，所述金属屏蔽盒通过导线连接至高压侧采集 装置（2 )中采集电路的信号输入端，高压侧采集装置（2 )通过传输光纤（3 )将采集处理后的 信号传送至低压侧的手持式终端（4)上，实现信号的分析处理。2. 根据权利要求1所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，钳形同轴电容器（1)由两个半环构成，每个半环由内环（5)、外环（6)和两侧的隔板 (7) 构成一个独立的封闭结构，内部填充SF6绝缘气体，内环（5)、绝缘气体、外环（6)构成了 一个气体电容器。3. 根据权利要求2所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，高压侧采集装置（2)的外壳为金属屏蔽盒，固定在钳形同轴电容器的外环（6)上， 并与外环（6)等电位，高压侧采集装置（2)中的采集电路全部处于金属屏蔽盒内部。4. 根据权利要求2所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，当钳形同轴电容器（1)两个半环闭合时，构成了一个圆柱体电容器，与高压侧采集 装置（2)中的分压电容CO构成电容分压器，实现一次导线（8)电压的分压和测量。5. 根据权利要求2所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，钳形同轴电容器的内环（5)、外环（6)均采用铝合金材料制作而成，隔板（7)采用环 氧树脂绝缘材料制作而成。6. 根据权利要求1或2所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统， 其特征在于，钳形同轴电容器（1)为开口式结构。7. 根据权利要求1所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，传输光纤（3)包含两根光纤：上行光纤、下行光纤，上行光纤用于传输手持式终端 (4)的控制信号，下行光纤用于传输数据。8. 根据权利要求1所述一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，其特 征在于，手持式终端（4)用于对数据进行分析处理、波形显示和数据保存。9. 一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量方法，其特征在于，当需要测量 一次导线（8)的电压时，只需将钳形同轴电容器（1)两个半环打开，夹在一次导线（8)上，然 后两半环闭合，即可实现一次导线（8)的电压测量，测量时，钳形同轴电容器（1)通过绝缘 操作杆与一次导线（8)接触。10. -种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量方法，其特征在于，所述的钳形 同轴电容器（1)与高压侧采集装置（2)中的分压电容CO构成电容分压器，实现将一次导线 (8) 中的大电压转换为小电压信号；所述电容分压器的输出信号经过信号滤波后，由A/D转 换模块（10)将模拟量信号转换成数字量信号，数字量信号在微处理器（11)中进行组帧处 理后，通过电光转换模块（12 )转换成光信号，然后通过传输光纤（3 )传送至手持式终端（4 ) 上，所述的手持式终端（4)在接收到传输光纤（3)传送过来的信号后，实时的对数据进行分 析处理，计算出一次导线（8)的当前电压值，并实时将波形显示出来。
【专利摘要】一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统，包括钳形同轴电容器、高压侧采集装置、传输光纤、手持式终端。钳形同轴电容器与高压侧采集装置的金属屏蔽盒等电位，所述金属屏蔽盒通过导线连接至高压侧采集装置采集电路的信号输入端，高压侧采集装置通过传输光纤将采集处理后的信号传送至低压侧的手持式终端上，实现信号的分析处理。本发明一种基于钳形同轴电容的输配电线路电压在线测量系统。该系统兼具目前非接触式测量和接触式测量的优点，既可以在不停电的情况下随时对运行中的线路电压实现在线测量，不会影响线路的正常运行；又可以达到较高的准确度。
【IPC分类】G01R19/00
【公开号】CN104965111
【申请号】CN201510269857
【发明人】李振华, 胡蔚中, 程江洲, 闫苏红, 李振兴, 徐艳春
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月25日