一种安装于输电线路的放电模拟实验电极的制作方法

本实用新型涉及输电线路故障模拟技术领域，尤其涉及一种安装于输电线路的放电模拟实验电极。

背景技术：

输电线路是电网运行的安全命脉，一旦发生故障会造成不可估量的损失。目前电力部门对输电线路发生故障后的定位和分析研制出了有效的监测系统，但针对输电线路故障隐患的在线监测水平还有待提高。隐患放电在输电线路上会产生高频小信号电流，其电流特征与输电线路的工频电流和故障行波电流均存在差异，输电线路故障隐患监测系统可通过提取隐患放电的电流波形进行诊断分析。

由于输电线路运行环境的干扰以及隐患故障发生的不确定性，应用在线路隐患故障监测的系统很难获取有效的原始波形状态。针对隐患放电波形的典型特征分析目前主要有研究人员模拟仿真和理论分析得到的结论，缺乏有效的实测波形的数据支撑，无法在实际线路中推广应用。造成这种现状的主要原因是输电线路尚无安全可靠的隐患放电发生装置，无法开展基于输电线路实际工作中隐患放电波形有效数据的分析和诊断工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种安装于输电线路的放电模拟实验电极，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种安装于输电线路的放电模拟实验电极，包括脉冲模拟放电箱、控制箱以及上位机，输电线路任一相导线从所述脉冲模拟放电箱与控制箱中穿过，所述脉冲模拟放电箱内设有金属套环、绝缘护套和高压继电器，所述绝缘套环嵌套于所述导线上，所述金属套环嵌套于所述绝缘护套上，所述高压继电器一端与所述导线电相连，另一端与所述金属套环电相连，所述控制箱可根据上位机命令对高压继电器进行控制。

优选的，所述控制箱内设有总控制器与无线通信模块，所述无线通信模块与总控制器信号相连，所述总控制器与高压继电器信号相连

优选的，所述总控制器为AT91RM9200型控制器，所述无线通信模块为ZigBee无线通信装置。

优选的，所述金属套环包括第一U型金属块与第二U型金属块，所述第一U型金属块端口处设有空腔，所述第二U型金属块端口处设有与所述空腔大小一致的凸起。

优选的，所述高压继电器一端通过输电双绞线与所述导线电相连，另一端通过输电双绞线与所述金属套环电相连。

与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：

本实用新型提供的一种安装于输电线路的放电模拟实验电极，通过金属套环、绝缘护套和高压继电器的相互作用，其结构较为简洁，可在运行导线上产生高频放电脉冲，模拟出输电线路隐患故障放电的波形，为输电线路隐患在线监测系统获取有效的特征波形提供了一种途径，有助于研究人员分析高频脉冲电流在输电线路上的传播特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种安装于输电线路的放电模拟实验电极的结构图；

图2为本实用新型提供的金属套环结构示意图。

图中，1-脉冲模拟放电箱，2-控制箱，3-输电线路导线，4-金属套环，5-绝缘护套，6-高压继电器，7-第一U型金属块，8-第二U型金属块，9-空腔，10-凸起。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1，一种安装于输电线路的放电模拟实验电极，包括脉冲模拟放电箱1与控制箱2以及上位机，所述控制箱2与脉冲模拟放电箱1外壳均由阻燃ABS材料制成，所述输电线路中包括A、B、C三相导线3，所述任一相导线3均可从所述脉冲模拟放电箱1与控制箱2中穿过，所述脉冲模拟放电箱1内设有金属套环4、绝缘护套5和高压继电器6，所述金属套环4优选为铜制金属，所述绝缘套环嵌套于所述导线3上，所述金属套环4嵌套于所述绝缘护套5上，所述高压继电器6一端通过输电双绞线与所述导线3电相连，另一端通过输电双绞线与所述金属套环4电相连，所述控制箱2根据上位机信号对高压继电器6进行开启/关闭控制，所述上位机可为带有ZigBee信号发送功能的手机客户端。

所述控制箱2内设有总控制器与无线通信模块，所述无线通信模块与总控制器信号相连，所述总控制器与高压继电器6信号相连，所述总控制器可根据无线通信模块传输的上位机指令，对高压继电器6进行控制，在本发明的一个实施例中，所述总控制器为AT91RM9200型控制器；在本发明的另一个实施例中，所述无线通信模块为ZigBee无线通信装置，能有效提高该模拟电极的抗干扰能力。

具体的，参见图2，所述金属套环4包括第一U型金属块7与第二U型金属块8，所述第一U型金属块7端口处设有空腔9，所述第二U型金属块8端口处设有与所述空腔9大小一致的凸起10，使用时，将第二U型金属块8端口处的凸起10插入第一U型金属块7的空腔9处，使第二U型金属块8与第一U型金属块7通过卡扣的方式进行组合，构成一个可嵌套在输电线路导线3上的金属套环4。

工作原理为：工作时，当不需要进行放电模拟实验时，即不需要在输电线路上产生放电脉冲，上位机不给控制箱2内的总控制器发送控制命令，此时高压继电器6的触点保持常闭状态，金属套环4与输电线路导线3之间等电位连接，在输电线路工作时，输电线路导线3与金属套环4之间无电位差，不会发生放电现象，即脉冲模拟放电箱1内不产生高频脉冲，不影响线路工作。

当需要进行放电模拟实验时，即需要在输电线路上产生高频放电脉冲时，上位机向控制箱2内的无线通信模块发送控制指令，总控制器根据该指令控制高压继电器6的常闭触点打开，使金属套环4与输电线路导线3之间等电位连接状态消失断开，此时金属套环4处于悬浮电位状态，在输电线路工作时，输电线路导线3与金属套环4之间会产生稳定的电压差，随即发生放电现象，放电电弧会沿着绝缘护套5产生爬电现象，并将产生的高频脉冲信号传送到导线3上沿着输电线路向两侧传播。

通过改变该放电模拟实验电极的相关参数可使脉冲模拟放电箱1内产生不同的高频脉冲信号：改变金属套环4的安装位置、尺寸、表面形状和尖锐程度都会影响电极与导线3之间的电位差，产生不同的放电脉冲；改变绝缘护套5的长度、材质的耐受程度、护套表面的规则程度等因素会影响放电脉冲在其表面的爬电距离，从而在输电线路导线3上产生不同的高频脉冲信号；改变脉冲模拟放电箱1所处的工作环境，如温度、湿度和污染程度等也会影响放电模拟实验电极在输电线路导线3上产生的高频放电脉冲信号，从而使系统获取不同参数的高频放电信号，有助于研究人员分析高频脉冲电流在输电线路上的传播特性。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。