一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，装置包括金属板、金属针、检测电阻和检测回路；所述金属针与金属板垂直，且与金属板之间留有间隙，所述金属针的根部通过连接线与检测电阻一端链接，检测电阻另一端接地，所述检测回路通过连接线并联在检测电阻两端。本发明专利技术提供的用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，除具有结构简易可靠的优势外，还具有功能可调，既可测量电压又可作为带电显示使用，也可作为过电压保护使用。样机实验验证了该机构的有效性。可应用于电压测量、带电显示以及过电压保护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置
本专利技术涉及一种装置，具体涉及一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置。
技术介绍
高压带电显示装置对于电力系统的安全运行具有重要意义。该类装置从是否带有地线可分为带地线和不带地线两种，前者需限流电阻或限流电容，功能少，但设计简单、成本低；后者功能较多，但设计复杂、成本高，应用较少。而从原理上可以分为非接触感应式、接触式和等电位式三种，其中非接触感应式结构简单，应用较广，而接触式结构稍显复杂，但与通信新技术结合可满足电气设备智能在线监测的要求，有研究者提出了基于电容分压原理的光电型带电显示装置，但这一新型装置原理上仍为接触式，存在一定的安全隐患，且较为复杂。另外，也有众多学者和工程技术人员在研制新型感应式带电显示装置方面做了大量工作。另外，对于过电压保护，一般都采取电压互感器检测，经过判断，然后送到继电保护装置，这其中经过了电压互感器以及检测装置，带来了一定的延迟。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，具有结构简单，使用方便，安全可靠等优点。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，所述装置包括金属板、金属针、检测电阻和检测回路；所述金属针与金属板垂直，且与金属板之间留有间隙，所述金属针的根部通过连接线与检测电阻一端链接，检测电阻另一端接地，所述检测回路通过连接线并联在检测电阻两端。所述金属板的材质为铜板、铝板、铁板或不锈钢板。所述金属板的形状为正方形、长方形、椭圆形或圆形，且该金属板的边缘不发生边缘效应；所述金属板的面积不小于2500mm2。所述金属板的厚度不小于1mm，且不大于10mm。所述金属针的材质为铜、铁、铝或不锈钢，金属针的针尖曲率半径不大于1mm。所述金属针的针尖对准金属板的中心，且所述金属针与金属板之间的间隙不小于10mm。所述检测电阻的阻值范围为1kΩ～10MΩ，且其功率不小于1W。所述检测回路包括放大电路、采样电路和数据处理电路；所述检测电阻将信号送到放电电路进行放大后，所述采样电路对放大后的信号进行采样，然后送到数据处理电路。所述连接线采用带屏蔽网的同轴电缆。所述金属板和金属针形成针板电极，所述针板电极的起晕场强和起晕电压分别用E0和Uc表示，且：其中，δ为修正系数，r为针尖曲率半径，d为间隙大小，d和r的单位均为cm，起晕场强的单位为kV/cm，起晕电压单位为kV。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，除具有结构简易可靠的优势外，还具有功能可调，既可测量电压又可作为带电显示使用，也可作为过电压保护使用。样机实验验证了该机构的有效性。可应用于电压测量、带电显示以及过电压保护。附图说明图1是本专利技术是实施例中用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置示意图；图2是本专利技术是实施例中用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置应用图；其中，1-金属板，2-金属针。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，如图1，所述装置包括金属板1、金属针2、检测电阻R2和检测回路；所述金属针2与金属板1垂直，且与金属板1之间留有间隙，所述金属针2的根部通过连接线与检测电阻R2一端链接，检测电阻R2另一端接地，所述检测回路通过连接线并联在检测电阻R2两端。当回路中有交流电压时，则流过针板结构的微小电容电流及可能存在的电晕电流在串联电阻上产生压降，将该电压信号取出即可。金属板1安装在母线上，采用面积为300×300mm，厚度为1.5mm的不锈钢板，金属针2的针尖对准金属板的中心，金属针2采用针尖曲率半径为0.3mm的铜针，金属针2和金属板1之间的间隙为10mm，检测电阻R2阻值2.7MΩ，连接线采用带屏蔽网的同轴电缆，以提高抗干扰能力。如图2，实验回路中，K为充电开关，C为针板电极，升压变压器采用型号为YD-JZ的单相轻型高压试验变压器T，其输出电压为AC50/DC70kV，次级电流100mA；电压测量采用型号为SGB-200的电容分压器其分压比10000:1，电容量为150pF；限流电阻R1阻值交流实验时为150Ω；检测电阻R2阻值2.7MΩ；示波器采用安捷伦DSO5034A，带宽300MHz，采样频率2GSa/s。所述检测回路包括放大电路、采样电路和数据处理电路；所述检测电阻将信号送到放电电路进行放大后，所述采样电路对放大后的信号进行采样，然后送到数据处理电路。所述金属板1和金属针2形成针板电极，所述针板电极的起晕场强和起晕电压分别用E0和Uc表示，且：其中，δ为修正系数，r为针尖曲率半径，d为间隙大小，d和r的单位均为cm，起晕场强的单位为kV/cm，起晕电压单位为kV。实际中，如果作为瞬变电压测量使用，则应使得该结构在全测量范围内不发生电晕；如果作为带电显示使用，则应根据最低阈值时发生电晕，利用电晕的有无反映是否带电。将使用中的针板参数代入式(1)和(2)可得到E0、Uc值，如果不满足使用要求，则继续调整，重新代入上述式(1)和(2)，直至满足要求。将实验中的针板参数代入(1)和(2)，可得：即在有效值1200V左右即开始起晕，此后由于空间电荷的出现，使测量波形发生畸变。因此，在未发生电晕时，实例中有效值1200V之前，均可实现电压检测；1200V之后，可作为带电显示手段及过电压保护信号，且该电压为带电显示和过电压保护的阈值。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本专利技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，其特征在于：所述装置包括金属板、金属针、检测电阻和检测回路；所述金属针与金属板垂直，且与金属板之间留有间隙，所述金属针的根部通过连接线与检测电阻一端链接，检测电阻另一端接地，所述检测回路通过连接线并联在检测电阻两端。

【技术特征摘要】
1.一种用于过电压保护的可调式电压检测及带电显示装置，其特征在于：所述装置包括金属板、金属针、检测电阻和检测回路；所述金属针与金属板垂直，且与金属板之间留有间隙，所述金属针的根部通过连接线与检测电阻一端链接，检测电阻另一端接地，所述检测回路通过连接线并联在检测电阻两端；所述金属板的材质为铜板、铝板、铁板或不锈钢板；所述金属板的形状为正方形、长方形、椭圆形或圆形，且该金属板的边缘不发生边缘效应；所述金属板的面积不小于2500mm2；所述金属板的厚度不小于1mm，且不大于10mm；所述金属针的材质为铜、铁、铝或不锈钢，金属针的针尖曲率半径不大于1mm；所述金属针的针尖对准金属板的中心，且所述金属针与金属板之间的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鑫，赵波，杨柳，荆平，全成浩，沈方，孙刚，宋颖巍，张明理，刘岩，梁毅，宋卓然，龚树东，赵德伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11