[發明專利]一種特高壓直流線路下地面直流電場強度測量方法

無效

• 申請號: 201210410636.4
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102879654A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 江建華;蘇磊;辛亮;齊振生
• 申請（專利權）人: 上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及一種輸電線路的電場強度測量方法，尤其是涉及一種特高壓直流線路下地面直流電場強度測量方法。

背景技術

隨著我國特高壓電網建設的大力推近，特高壓直流輸電的離子流場也日益受到關注。與交流輸電線路的電磁環境不同，直流電磁環境直接和輸電線路電暈特性及其引起的電場效應有關。線路電暈是指導線表面電位梯度超過一定臨界值后，引起導線周圍的空氣電離所產生的一種發光的放電現象。由于直流線路和交流線路的電壓性質不同，直流電暈的發展過程和交流電暈有很大差別。交流線路發生電暈時，由于導線電壓的極性周期性變化，上半個周期因電暈放電空氣電離產生的離子，在下半個周期因電壓極性改變，又幾乎全部被拉回導線，這樣使得電離出的離子基本被束縛在導線附近，極導線與大地間的廣大空間不存在帶電離子。開展有關直流輸電線下各種電場強度測量的研究，從而為特高壓直流輸電線路的電磁環境評價提供有力的科學依據，是十分迫切和必要的。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠避免漂移、測量精度高的特高壓直流線路下地面直流電場強度測量方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種特高壓直流線路下地面直流電場強度測量方法，通過旋轉式場強探頭測得的直流電壓值獲得特高壓直流線路下地面直流電場值，所述的旋轉式場強探頭包括多個旋轉扇葉、感應電極板和微型電機，所述的方法包括以下步驟：

1)將旋轉式場強探頭放置在特高壓直流線路下，微型電機驅動旋轉扇葉轉動，切割電場中的電力線，在電場作用下，感應電極板向與旋轉式場強探頭連接的解調放大器輸出交流感應信號；

2)解調放大器對接收到的交流感應信號進行放大處理；

3)旋轉扇葉向光電脈沖形成電路發送光電信號，該光電信號通過光電脈沖形成電路產生一個同步方波信號；

4)經放大處理后的交流感應信號和同步方波信號同時輸入相敏整流電路，相敏整流電路對信號進行相敏整流處理后輸出一個直流電壓；

5)對步驟4)測得的直流電壓值進行校準處理后得到特高壓直流線路下地面直流電場值。

所述的旋轉式場強探頭由數字電源供電。

所述的校準處理是指將測得的直流電壓值與校準系數相乘得到特高壓直流線路下地面直流電場值。

所述的旋轉扇葉設置有3-6個。

所述的感應電極板上的交流感應信號根據以下公式產生：

i_e(t)＝εEn²A₀ωsin(nωt)

其中，i_e(t)為交流感應信號，ε為無空間電荷時空氣介電常數，E為與旋轉扇葉垂直的電場強度，n為旋轉扇葉個數，A₀為每片扇葉的表面積，ω為旋轉角頻率。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)本發明通過旋轉式場強探頭測量特高壓直流線路下地面直流電場值，測量精度較高；

2)本發明方法能夠泄放積累電荷，避免測量漂移；

3)本發明測量過程中產生一個同步方波信號，一方面通過該同步方波信號可測量電場的極性，另一方面也可避免離子流對直流電場測量的影響；

4)本發明的旋轉式場強探頭由數字電源供電，顯著縮小了探頭的體積高度，減少因探頭體積、高度對被測地面電場的畸變影響。

附圖說明

圖1為本發明方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種特高壓直流線路下地面直流電場強度測量方法，通過旋轉式場強探頭測得的直流電壓值獲得特高壓直流線路下地面直流電場值，所述的旋轉式場強探頭包括多個旋轉扇葉、感應電極板和微型電機，所述的旋轉扇葉可根據需要設置有3-6個。本實施例方法具體包括以下步驟：

在步驟s101中，將旋轉式場強探頭放置在特高壓直流線路下，微型電機驅動旋轉扇葉轉動，切割電場中的電力線，在電場作用下，感應電極板向與旋轉式場強探頭連接的解調放大器輸出交流感應信號；

所述的感應電極板上的交流感應信號根據以下公式產生：

i_e(t)＝εEn²A₀ωsin(nωt)