[发明专利]一种检测特高压直流输电线下电场强度的装置及方法

说明书

本发明涉及一种检测特高压直流输电线下电场强度的装置及方法，属于电场强度检测技术领域。装置包括：绝缘支架、设于所述绝缘支架顶部的石墨板、以及置于所述石墨板上且用于盛装酸溶液或碱溶液的容器；所述石墨板的底部设有接地导线。将装有浓度固定的酸溶液或碱溶液的容器，置于特高压直流输电线下需测定电场强度位置处，采用比色法测定容器中溶液上层圆心位置处的pH值，根据pH值与电场强度E的关系模型，即可确定测点处的电场强度。

技术领域

本发明涉及电场强度检测技术领域，具体地说，涉及一种检测特高压直流输电线下电场强度的装置及方法。

背景技术

近年来，我国率先自主研发并相继建成世界上电压等级最高的±800kV和±1100kV特高压直流输电工程，这对实现我国乃至全球能源优化配置，促进可持续发展具有重要意义。在特高压直流输电网快速、有序推进过程中，相应的特高压直流输电线下电场强度是否超标日益成为公众关注的焦点。

目前，国际上尚未给出频率为0Hz的非时变电场(静电场)暴露限值。在我国，本着以人为本、可持续发展原则，在统筹兼顾社会、环境和经济效益基础上，参照IEEE C95.6TM-2002等标准及静电感应导致的暂态电击试验结果，并结合我国已建成投运的特高压直流输电工程实际，国家发改委于2008年11月发布了我国电力行业标准《±800kV特高压直流线路电磁环境参数限值》(DL/T 1088-2008)，作为我国直流输电工程电磁环境评价暂行标准。该标准规定线路临近民房时民房处地面的合成场强限值为25kV/m，且80％的测量值不得超过15kV/m，线路跨越农田、公路等人员容易到达区域的合成场强限值为30kV/m。

检测特高压直流输电线下的电场强度，一般采用场强测量仪，如公布号为CN108375699A的专利公开的一种MB便携式场强测量仪，公告号为CN202837412U的专利公开的一种强测量仪等，现阶段应用较多是场磨型直流合成场强测量仪。该仪器的工作原理如下：设仪器处于匀强电场E中，旋转快门定速旋转时，感应电极暴露于电场E的面积呈周期性变化。当感应电极暴露于电场时，其上会积聚电荷，当感应电极被旋转快门遮蔽时，其上的电荷会流散于地中。电荷的积聚和流散均通过电阻R进行，因此通过测量R上的压降即可测得其所在位置的电场强度。这种仪器价格高，且要求仪器使用者具有专业知识，难以在公众中普及使用。同时，根据《直流换流站与线路合成场强、离子流密度测量方法》(DL/T1089-2008)，要求场磨型直流合成场强测量仪应用1m×1m的金属板作为接地板，这一要求导致该仪器携带极不便。目前，市场上缺少一种价格低、方便公众使用的特高压直流输电线下电场强度检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测特高压直流输电线下电场强度的装置及方法，装置成本较低，可方便携带，且操作简单。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的检测特高压直流输电线下电场强度的装置包括：绝缘支架、设于所述绝缘支架顶部的石墨板、以及置于所述石墨板上且分别用于盛装酸溶液和碱溶液的容器；所述石墨板的底部设有接地导线。

上述技术方案中，将装有浓度固定的酸溶液或碱溶液的容器，置于特高压直流输电线下需测定电场强度位置处，采用比色法测定容器中溶液上层圆心位置处的pH值，根据pH值与电场强度E的关系模型，即可确定测点处的电场强度。

可选地，在一个实施例中，所述的绝缘支架为可伸缩的三脚架。可方便调节容器的高度。

可选地，在一个实施例中，所述的石墨板呈方形，其面积为9cm²～16cm²。

可选地，在一个实施例中，所述的接地导线暴露于地表之上的部分包裹有一层绝缘材料，底端0.2m～0.5m的裸导线可垂直插入地面。

可选地，在一个实施例中，所述的容器高度为5.5cm～6cm，底面直径D是其高度的0.2～0.5倍，且配有专用密封盖；容器内溶液上表面低于容器顶面0.5cm～1cm。