[实用新型]一种电容分压式电场探头

说明书

技术领域

本实用新型是一种应用于电力系统的电场探头，属于电磁测量装置领域，特别涉及一种新型电容分压式电场探头。

背景技术

现有用于真空开关真空度在线监测的光电式电场探头是由电光晶体传感元件构成，温度稳定性低，难以应付开关柜内大的温度变化。同时，探头的光路与晶体结构复杂，成本高，三相传感器成本与开关本体相近。因此，难以大面积用于真空开关真空度的在线监测。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电容分压式电场探头，温度稳定性好，结构简单，成本低，并在探头内部把信号变换成不易受干扰的频率信号，输出到现场下位机，以解决使用电光晶体元件带来的困难。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是以高低压臂采用相同介质的电容分压器取代原电光晶体以解决温度不稳定问题；通过接在探头尾部的信号处理单元，把低压臂的电压信号转变为频率信号输出，从根本上解决了信号采样问题和信号传输的抗干扰问题。检测时，把探头固定在真空灭弧室屏蔽罩附近，通过出线端子用双绞线或光纤传输到低电位端的下位机，由计算机还原电场信号，达到间接检测真空开关真空度的目的。

本实用新型的效果和益处是简化电场传感器的结构，消除常规电光传感器在温度稳定性和成本方面的不足，并直接接入计算机系统。该电场探头采用常规元件和材料，结构简单、成本低、工业实现方便；频率信号输出，受外界电磁场干扰小，运行可靠；作为真空开关真空度在线监测系统的电场传感器，可直接为电站在线监测系统提供局部电场信号，并能满足系统对它们在绝缘、稳定性等方面的要求。

附图说明

附图是本实用新型的结构图(图1)和电路原理图(图2)。图中(1)探头电极，(2)支撑绝缘子，(3)高压臂电容，(4)低压臂电容，(5)信号处理单元，(6)出线端子，(7)接地金属板，(8)电源输入端子，(9)V/F变换电路，(10)低通滤波器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的结构和实施步骤做详细说明。

参照图1，当探头电极(1)处的电场不为零时，则在探头电极(1)与接地金属板(7)间就有一个电压存在。该电压经由高压臂电容(3)和低压臂电容(4)组成的电容分压器分压，在低压臂电容(4)两端输出一个与探头电极(1)处电场成比例的电压信号，信号处理单元(5)将这一信号进行滤波处理后，调制成频率信号送到出线端子(6)。真空开关真空度在线监测所需的电场信号可通过接在出线端子(6)的双绞线或光缆获取。

其中支撑绝缘子(2)、高压臂电容(3)和低压臂电容(4)组成的电容分压器、信号处理单元(5)集成为一体，构成本实用新型。

本实用新型最佳实施例如图1和图2所示。支撑绝缘子(2)做成空腔的户内绝缘子形状，探头电极(1)处于其顶部，高压臂电容(3)直接与探头电极(1)相连，低压臂电容(4)接在高压臂电容(3)与接地金属板(7)之间、支撑绝缘子(2)的内腔之中，信号处理单元(5)接在低压臂电容(4)两端，信号处理单元(5)由低通滤波器(10)和V/F变换电路(9)组成，低压臂电容(4)的输出信号经低通滤波器(10)处理后送入V/F变换电路(9)调制成频率信号，送到出线端子(6)，信号处理单元(5)的电源由附在出线端子(6)上的电源输入端子(8)传入，真空开关真空度在线监测所需的电场信号可通过接在出线端子(6)的双绞线或光缆传出。高压臂电容(3)和低压臂电容(4)为同一介质的薄膜电容器，其中高压臂电容(3)取值在100至5000PF，低压臂电容(4)按高压臂电容(3)电容值的500至5000倍取值；低通滤波器(10)由通用的电感、电阻和电容器组成，V/F变换电路(9)由通用V/F变换芯片组成；依次连接组成信号处理单元(5)，并置于支持绝缘子(2)的尾部空腔和接地金属板(7)的前面。支撑绝缘子(2)的高度与沿面长度大于或等于同电压等级的户内绝缘子的高度。