專利名稱：直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置，屬于電氣工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離大容量輸電、電力系統(tǒng)非同步聯(lián)網(wǎng)和海底電纜送電等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，作為交流輸電的有力補(bǔ)充，高壓直流輸電在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，在我國21世紀(jì)“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的能源和電力工業(yè)建設(shè)基本戰(zhàn)略的實(shí)施中更是具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。因此，監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性、電壓和電流的變化情況，對于了解輸電線路的運(yùn)行情況有著重要意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運(yùn)行情況有著重要意義的直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過電場檢測儀對直流輸電線路周圍合成場方向的測量，根據(jù)電場場強(qiáng)值和仿真計(jì)算得到的電場強(qiáng)度與導(dǎo)線電壓的關(guān)系，監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況；具體是本實(shí)用新型主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺(tái)服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器構(gòu)成，該電場傳感器采集位置的電場大小和方向， 并傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/ GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(tái)；所述的中心平臺(tái)(10) 接收采集的數(shù)據(jù)。所述的電場傳感器是基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負(fù)感應(yīng)電極均為導(dǎo)電的多晶硅材料，當(dāng)屏蔽電極向右振動(dòng)，正感應(yīng)電極會(huì)部分暴露于外電場之中，正感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會(huì)增加，同時(shí)屏蔽電極會(huì)遮擋負(fù)感應(yīng)電極的部分面積，負(fù)感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會(huì)減少，當(dāng)屏蔽電極周期性振動(dòng)時(shí)，正負(fù)感應(yīng)電極上就會(huì)產(chǎn)生大小相同，方向相反的感應(yīng)電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應(yīng)電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)外電場的探測。所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊通過電池管理單元與太陽能電池板和可充鋰電池相連。所述電場傳感器安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處下方約Im處。本實(shí)用新型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該電場傳感器可以實(shí)現(xiàn)靜電場大小及方向、工頻電場和大氣電場的測量。本實(shí)用新型所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊每隔1小時(shí)采集一次現(xiàn)場的電場信息， 并通過GPRS信道將采集信息傳送給后臺(tái)服務(wù)程序，后臺(tái)服務(wù)程序模塊主要將接收到的電場信息進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息。[0010]通過在輸電線路桿塔上安裝非接觸式的二維電場傳感器，可以測量該點(diǎn)一個(gè)方向上的電場的大小和方向；對安裝電場傳感器的桿塔進(jìn)行建模仿真，使用有限元的方法計(jì)算傳感器所在那個(gè)方向的電場強(qiáng)度，獲得桿塔上改點(diǎn)的電場強(qiáng)度與導(dǎo)線上電壓的線性關(guān)系， 由這個(gè)線性關(guān)系，可以得出輸電線路上的電壓值。它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運(yùn)行情況有著重要意義等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)總體構(gòu)成圖。圖2為本實(shí)用新型的平行振動(dòng)式電場傳感器工作原理圖。圖3為本實(shí)用新型的交錯(cuò)振動(dòng)式電場傳感器工作原理圖。圖4為本實(shí)用新型的電場傳感器的安裝位置圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹本實(shí)用新型主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊7、GSM/GPRS通信模塊6和后臺(tái)服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊7主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器1構(gòu)成，該電場傳感器1采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器2，該MCU微處理器2將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊6，所述GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)8經(jīng)過網(wǎng)關(guān)9將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(tái) 10，所述的中心平臺(tái)(10)接收采集的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型所述的電場傳感器是基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的原理，即電場傳感器的屏蔽電極與正負(fù)感應(yīng)電極均為導(dǎo)電的多晶硅材料，當(dāng)屏蔽電極向右振動(dòng)，正感應(yīng)電極會(huì)部分暴露于外電場之中，正感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會(huì)增加，同時(shí)屏蔽電極會(huì)遮擋負(fù)感應(yīng)電極的部分面積，負(fù)感應(yīng)電極上的感應(yīng)電荷會(huì)減少，當(dāng)屏蔽電極周期性振動(dòng)時(shí)，正負(fù)感應(yīng)電極上就會(huì)產(chǎn)生大小相同，方向相反的感應(yīng)電流，利用差分檢測電路，就可以檢測出感應(yīng)電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)外電場的探測。所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊7通過電池管理單元3，采用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。所述電場傳感器1安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處A下方約Im處，見圖3所示。本實(shí)施例用于直流輸電線路極性帶電識(shí)別包括以下步驟電場傳感器1每個(gè)小時(shí)采集位置的電場大小及方向，并傳給MCU微處理器2，MCU微處理器2將數(shù)據(jù)傳送到GSM/ GPRS通信模塊6，GSM/GPRS通信模塊6通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)8經(jīng)過網(wǎng)關(guān)9將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(tái)10。中心平臺(tái)10接收采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息。正負(fù)極性判斷裝置7通過電池管理單元3，采用太陽能電池板5和可充鋰電池4供電。通過試驗(yàn)驗(yàn)證可以該裝置可以測量直流電壓。
權(quán)利要求1.一種直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置，其特征在于它主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺(tái)服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊(7)主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器(1)構(gòu)成，該電場傳感器(1)采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器(2)，該MCU微處理器(2)將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS 通信模塊(6 )，所述GSM/GPRS通信模塊(6 )通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)(8 )經(jīng)過網(wǎng)關(guān)(9 )將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(tái)(10)；所述的中心平臺(tái)(10)接收采集的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置，其特征在于所述的電場信息現(xiàn)場采集模塊(7)通過電池管理單元(3)與太陽能電池板(5)和可充鋰電池(4)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置，其特征在于所述電場傳感器安裝在導(dǎo)線到塔腿連線垂直于塔腿處(A)下方約Im處。
專利摘要一種直流輸電線路極性帶電識(shí)別裝置，它主要由電場信息現(xiàn)場采集模塊、GSM/GPRS通信模塊和后臺(tái)服務(wù)程序模塊組成，所述電場信息現(xiàn)場采集模塊主要由一基于導(dǎo)體在電場中感應(yīng)電荷的電場傳感器構(gòu)成，該電場傳感器采集位置的電場大小和方向，并傳給MCU微處理器，該MCU微處理器將數(shù)據(jù)傳送至相連的GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/GPRS通信模塊通過GMS/GPRS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳送回中心平臺(tái)；所述打的中心平臺(tái)接收采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算得出輸電線路上的電壓值與極性反轉(zhuǎn)與否等信息，并構(gòu)成所述的后臺(tái)服務(wù)程序模塊；它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、可靠，能夠監(jiān)測全線雙極輸電線路側(cè)極性和電壓的變化情況，對于了解輸電線路的運(yùn)行情況有著重要意義等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R19/14GK202119821SQ20112018463
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者馮華, 張勇, 張彩友, 曾東, 毛琳明, 王法, 許金明 申請人:嘉興電力局