一种输电线路过压监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种输电线路过压监测装置，包括电极、支架、无源过压监测装置和信号接收装置。其中：电极通过支架与输电铁塔固定连接，电极与无源过压监测装置电连接，无源过压监测装置与信号接收装置通过电连接。无源过压监测装置包括低压电容和电光转换晶体，其中：低压电容与电极串联后接地，电光转换晶体与低压电容并联，电光转换晶体与信号接收装置电连接。通过无源过压监测装置中电光转换晶体的光电效应，可以将电极耦合到的输电线路过电压信号转化为低电压信号，进而通过测得的低电压信号反算得出原始过电压信号。信号传输过程无需电源供电，可以有效保证过电压信号的持续传输。
【专利说明】
一种输电线路过压监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力电缆状态检测技术领域，特别是涉及一种输电线路过压监测
目.0
【背景技术】
[0002]监测输电线路过电压情况对于获取真实的输电线路过电压数据，分析过电压事故，改进电网绝缘配合，改善架空线路的防雷保护措施以及保障电力系统安全运行具有重要意义。过电压检测一般分为接触式和非接触式两种。接触式监测是在变电站内或线路上加装电容分压器，因加装电容分压器成本高、及增加了运行维护工作量，如发生绝缘故障将增加系统运行风险。因此输电线路过电压监测多采用非接触式监测。
[0003]现有的非接触式过电压监测器一般固定安装于杆塔上，传感器利用架空输电线路与传感器感应板之间的杂散电容作为高压臂电容，在感应板下连接电容器作为低压臂电容。过电压信号从感应金属板经匹配电阻引出，通过同轴电缆传输到外部的数据采集系统。
[0004]现有的非接触式过电压监测器获取到现场电压信号后需要通过有源的数据采集传输单元才能实现长距离传输。然而当电源在工作过程中受到外界因素干扰时，会产生瞬时高压脉冲，破坏电源供电稳定性，从而影响过电压信号的传输。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种输电线路过压监测装置，以解决现有技术中输电线路过压监测装置因电源稳定性不足，影响过电压信号的传输的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型公开了如下技术方案:
[0007]—种输电线路过压监测装置，包括电极、支架、无源过压监测装置和信号接收装置，其中:
[0008]电极通过支架与输电铁塔固定连接；电极与无源过压监测装置电连接;无源过压监测装置与信号接收装置通过电连接；
[0009]无源过压监测装置包括低压电容和电光转换晶体，其中:低压电容与电极串联后接地;电光转换晶体与低压电容并联;电光转换晶体与信号接收装置电连接。
[0010]优选的，输电线路过压监测装置还包括第一信号线和第二信号线，其中，第一信号线连接电极与无源过压监测装置;第二信号线连接无源过压监测装置与信号接收装置;第二信号线为光纤或光纤复合架空地线。
[0011]优选的，电极与输电线路引流线平行。
[0012]优选的，电极为面积大于500cm2，厚度为0.2cm的矩形金属片。
[0013]由以上技术方案可见，本实用新型提供的输电线路过压监测装置，包括电极、支架、第一信号线、第二信号线、无源过压监测装置和信号接收装置，其中:电极通过支架与输电铁塔固定连接，电极与过压监测装置通过第一信号线电连接，无源过压监测装置与信号接收装置通过第二信号线电连接。通过无源过压监测装置，可以将电极耦合到的输电线路过电压信号转化为低电压信号，进而通过测得的低电压信号反算得出原始过电压信号。信号传输过程无需电源供电，可以有效保证过电压信号的持续传输。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型实施例提供的输电线路过压监测装置结构示意图；
[0016]图2为本实用新型实施例提供的无源过压监测装置结构示意图。
[0017]图示说明:
[0018]1-电极，2-支架，3-第一信号线，4-无源过压监测装置，5-信号接收装置，6_第二信号线，41-低压电容，42-电光转换晶体。
【具体实施方式】
[0019]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的输电线路过压监测装置结构示意图。由图1可见，输电线路过压监测装置包括电极1、支架2、第一信号线3、第二信号线6、无源过压监测装置4和信号接收装置5。其中，电极I通过支架2与输电铁塔固定连接。支架2由长期耐受IkV电压的环氧树脂玻璃纤维制成，可以通过调整支架2的形状调整电极I与输电线路引流线的相对位置。电极I与过压监测装置4通过第一信号线3电连接。第一信号线3为屏蔽信号线，可以避免输电线路运行过程中产生的干扰信号进入信号线内层导体，同时降低传输信号的损耗，起到抗干扰的作用。无源过压监测装置4与信号接收装置5通过第二信号线6电连接。信号接收装置5为激光发射接收装置或光纤收发器，用于接收无源过压监测装置4传输的光信号。本实施例中采用激光发射接收装置，激光接收装置接收到的光信号被光敏器件接收，光敏器件接收光照后，随光强不同会产生相应强度的光生电流，电流经过放大器放大输出电信号。因电流的改变而产生的脉冲信号直接输入单片机里，进而单片机对过电压信号进行判断。信号接收装置5位于变电站内，无源过压监测装置4位于高压母线或站外杆塔。
[0021]图2为本实用新型实施例提供的无源过压监测装置结构示意图。由图2可见，无源过压监测装置4包括低压电容41和电光转换晶体42。其中:低压电容41与电极I串联后接地，电光转换晶体42与低压电容41并联，电光转换晶体42与第二信号线6电连接。低压电容41的电容量依据引流线与金属矩形电极之间的杂散电容Cl确定，可以为0.01yF、0.02yF、0.03yF等。电光转换晶体42选取铌酸锂晶体。铌酸锂晶体在低压电信号的作用下，折射率会随着外加电场强度的改变而发生线性变化，透过铌酸锂晶体的光会产生双折射现象，双折射两光波之间的相位差与外加电场强度成正比。通过铌酸锂晶体可以检测出过电压变化引起光的相位变化，进而反算出外施电场或电压，转换过程无需电源供电。
[0022]本实施例中，输电线路过压监测装置工作原理可以概述为:电极I与输电线路引流线靠近时，电极I产生杂散电容Cl。杂散电容Cl与无源过压监测装置4中的低压电容41串联后接地，构成分压单元，实现电压的非接触感应。通过电压的非接触感应，电极I感应到输电线路引流线过电压信号，并将过电压信号转换为低压电信号，再经第一信号线3传输至无源过压监测装置4。无源过压监测装置4接收电极I传输的低压过电压信号，电光转换晶体42将低压过电压信号转换为光信号，经由第二信号线6传输至信号接收装置5。
[0023]本实施例中，电极I与输电线路引流线平行，为面积大于500cm2，厚度为0.2cm的矩形金属片。当与输电线路引流线平行的金属片导体与引流线非常靠近，尤其是当金属片导体与引流线保持平行时，产生的杂散电容最大，从而达到较好的电压非接触感应效果。第二信号线6为光纤或光纤复合架空地线，便于光信号的无损传输。
[0024]本实用新型实施例提供的输电线路过压监测装置在过压信号传输过程中通过电光转换晶体42的光电效应，将过电压电信号转换为光信号。激光发射接收装置将接收到的光信号转换为电信号，对过电压信号进行实时监控。光信号传输时受电磁干扰小，且无源过压监测装置4不与电力系统一次设备接触，测量安全可靠。输电线路过压监测装置无需电源供电，信号传输受周边电磁干扰小，可以有效保证过电压信号的持续传输。
[0025]需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0026]以上仅是本实用新型的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0027]以上仅是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种输电线路过压监测装置，其特征在于，包括电极(I)、支架(2)、无源过压监测装置(4)和信号接收装置(5)，其中: 所述电极(I)通过所述支架(2)与输电铁塔固定连接;所述电极(I)与所述无源过压监测装置(4)电连接;所述无源过压监测装置(4)与所述信号接收装置(5)通过电连接； 所述无源过压监测装置(4)包括低压电容(41)和电光转换晶体(42)，其中:所述低压电容(41)与所述电极(I)串联后接地;所述电光转换晶体(42)与所述低压电容(41)并联;所述电光转换晶体(42)与所述信号接收装置(5)电连接。2.根据权利要求1所述的输电线路过压监测装置，其特征在于，所述输电线路过压监测装置还包括第一信号线(3)和第二信号线(6)，其中，所述第一信号线(3)连接所述电极(I)与所述无源过压监测装置(4);所述第二信号线(6)连接所述无源过压监测装置(4)与所述信号接收装置(5);所述第二信号线(6)为光纤或光纤复合架空地线。3.根据权利要求1所述的输电线路过压监测装置，其特征在于，所述电极(I)与输电线路引流线平行。4.根据权利要求1所述的输电线路过压监测装置，其特征在于，所述电极(I)为面积大于500cm2，厚度为0.2cm的矩形金属片。
【文档编号】G01R19/165GK205539165SQ201620310029
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】黄继盛, 刘红文, 王科, 徐肖伟
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院