[发明专利]一种场磨式空域电场传感器装置及电场测量方法

说明书

本发明公开了一种用于直流输电环境的场磨式空域电场传感器装置及电场测量方法，包括：第一探测模块获取第一感应电流信号；第二探测模块获取第二感应电流信号；信号处理电路将所述第一感应电流信号和第二感应电流信号分别转换为第一电压信号和第二电压信号，并根据所述第一电压信号和第二电压信号确定合成电场强度。本发明的场磨式空域电场传感器采用了双探测模块，每个探测模块均包含了屏蔽片和感应片，而且保证屏蔽片和感应片均不接地，通过双探测模块得到两组直流电压信号，并利用两组直流电压信号计算所测量的合成电场强度，克服了原有的场磨式电场传感器测量空域电场的局限，实现了特高压直流输电线路下面的合成电场的可靠性测量。

技术领域

本发明涉及电场测量技术领域，并且更具体地，涉及一种场磨式空域电场传感器装置及电场测量方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，伴随着中国国民经济的飞速发展，我国的国民用电量需求也提升到了一个新的阶段，同时特高压的快速发展带来了巨大的挑战。

一方面是输电线路产生电晕放电时，会使得环境中的电场强度大大增加，电场强度会导致不良的生物效应和环境问题，引起了有关居民住宅附近的电场投诉和环保部门对在房顶边缘、阳台等电场存在的环境下进行工频电场测试和评估的诉求越来越多。空域电场测量的研究可为特高压直流输电线路和换流站直流带电设施空间电场的理论计算和分析提供实际测量数据，为进一步验证和优化输电线路和换流站空间电场的科学计算提供支撑，为系统化、定量化研究特高压直流输电线路和换流站电场的产生及控制提供基础条件。另一方面是伴随着我国低空空域的逐渐开放，低空域飞行器逐渐在农业、气象等各个社会领域应用越来越频繁，使得低空域飞行器碰撞高压输电线缆导致的低空飞行安全事故越来越多，严重威胁到了低空域通航安全。

与此同时，我国开放低空领域的和飞行器技术的发展，为高压线巡线方式由工程人员巡线过渡到飞行器自主巡线带来了新的机遇，目前仅使用飞行器所搭载的红外和图像传感器在复杂背景环境和复杂气象条件中较难实现对输电线路的精准辨识和避障，因此结合多传感器信息融合技术和智能导航技术，可有望实现基于输电线路空域电场特征的飞行器高自主性自动巡检技术，从而将极大提高输电线路运行检修的智能化和自动化水平，大幅提高线路运行检修效率。

目前的场磨式电场传感器在空间电荷的测量环境中表面会积累空间自由电荷从而产生一个附加的电场，这将会改变电场传感器的输出，导致测量结果的不准确，传统的场磨式电场传感器难以用于测量空间电场。

因此，需要一种能够准确测量空间电场强度的电场测试装置。

发明内容

本发明提出一种场磨式空域电场传感器装置及电场测量方法，以解决如何准确地测量空间电场强度的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于直流输电环境的场磨式空域电场传感器装置，所述装置包括：

第一探测模块，用于获取第一感应电流信号；

第二探测模块，用于获取第二感应电流信号；

信号处理电路，用于将所述第一感应电流信号和第二感应电流信号分别转换为第一电压信号和第二电压信号，并根据所述第一电压信号和第二电压信号确定合成电场强度。

优选地，其中所述信号处理电路，根据所述第一电压信号和第二电压信号确定合成电场强度，包括：