[发明专利]基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统，属于高电压试验设备及测量技术领域。 

背景技术

电晕电流是与电晕损耗和环境效应直接相关的物理量，也是表征高压输电线路上电晕放电情况的最直接参数。但电晕电流测量存在几个突出的问题：一、测量位置是高电位的，对测量系统绝缘水平要求很高；二、电晕脉冲幅值小、频率高，对测量系统灵敏度和带宽要求很高；第三，电晕条件下电磁干扰对传输信号影响很大。因此，要想有效获得电晕电流的实时波形进而分析其特性是比较困难的。 

高频响应示波器应用于电晕脉冲测量，但仅限于在尖-板放电这种简单电晕模型下的低压端采集波形；离子流板测量线下一定范围内由于离子迁移产生的小电流，测量误差很大。在信号采集方面也已经有大量比较成熟的装置，但是这类设备大多仅限于低电位场合，且测量带宽难以满足高频电晕信号的需求。图1所示是电晕笼上电晕电流的测量简图。图2所示是基于采样电阻法的电晕电流测量系统，这一套系统结构复杂、受电磁环境干扰影响显著，而且测量带宽不能满足电晕脉冲的高频响应需求。 

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统，使其既能克服高压绝缘、电磁环境干扰，又可以满足宽频下高灵敏度测量。 

本发明提出的基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统，包括： 

电源探头，用于采集高压输电线路上的电晕脉冲原始信号，所述的电源探头直接置于足以使线路发生电晕的高压环境下； 

滤波回路，用于对采集到的电流信号进行处理，消除线路耦合进来的高频电磁干扰和电源侧的谐波干扰，滤波回路与电源探头相连； 

A/D转换器，用于对滤波处理后得到的电流信号进行A/D转换，得到数字信号，A/D 转换器与滤波回路相连； 

电光转换器，用于对A/D转换后得到的数字信号进行电光转换成光信号，以便于信号传输，电光转换器与A/D转换器相连； 

蓄电池，用于直接对电光转换器提供工作电源，电光转换器间接对A/D转换器供电，蓄电池与电光转换器相连； 

光电转换器，用于接收电光转换器的的光信号后，将光信号转换为数字信号，光电转换器通过光纤与电光转换器相连； 

计算机，用于对光电转换器的数字信号进行处理后得到高频电晕脉冲电流波形，将高频电晕脉冲电流波形显示在显示屏上，并即时存储电流幅值； 

所述的电源探头、滤波回路、A/D转换器、电光转换器和蓄电池相连后置于高压圆形均压筒内，成为高压单元，高压屏蔽筒通过绝缘支柱支撑在地面上，所述的光电转换器和计算机相连后成为低压单元。 

本发明提出的基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统，可以用于对高压输电线路的电晕电流瞬态波形进行在线测量，带宽可达100MHz，其优点是： 

1、测试结果有效实现了电晕电流获取，可以获得准确的测量结果； 

2、实现了高低压之间的有效电气隔离，测试时用于测试的放线工作量小，工作安全可靠。 

3、本发明的测量系统，可布置在高压线路的不同位置，因此可以测量高压线路上的电晕电流分布情况，用于直接获得高压输电线路的电晕电流波形，对进一步分析电晕电流脉冲特性、传播特性和由此产生的可听噪声、无线电干扰具有突出的工程应用价值。 

4、本发明的测量系统，设备结构合理，功率小，体积小，便于携带。而且操作简单。 

5、本发明测量系统中，通过便携式计算机直接现场分析，可视化效果好，可即时给出电晕电流波形。而且测量结果基本不受导线型号及天气环境的影响。 

附图说明

图1是已有的用于试验的电晕笼上电晕电流的测量装置简图。 

图2是已有的基于采样电阻法的电晕电流在线测量系统。 

图3是本发明提出的晕脉冲电流在线测量系统的电路原理图。其中①是圆形均压筒，②是高压线路，③是绝缘支柱。 

具体实施方式

本发明提出的基于电流探头的高压线路高频电晕脉冲电流在线测量系统，其结构如图 3所示，包括： 

电源探头，用于采集高压输电线路上的电晕脉冲原始信号，所述的电源探头直接置于足以使线路发生电晕的高压环境下； 

滤波回路，用于对采集到的电流信号进行处理，消除线路耦合进来的高频电磁干扰和电源侧的谐波干扰，滤波回路与电源探头相连；