非侵入式电压测量传感技术的研究与工程实现

• 作者: 陈岗 李俊 刘金龙 陈超鑫 蒋鑫伟
• 来源期刊: 电力学报
• 学科: 工学
• 关键词: 非侵入式电压测量 感应电势 低压台区 非侵入感知探头 感知单元电路
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 66-75
• 页数: 10页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.13357/j.dlxb.2022.009

摘要

介绍了一种非侵入式电压测量的方法,即通过检测带电导体辐射的电场强度,建立转换带电体电场强度到电势的物理通道,产生非侵入感应电势,然后把感应到的电势转换成可测量的采样电流,采样电流再转换成采样电压,并对采样电压进行数字转换、算法分析,以实现非侵入电压的监测功能.通过对该方法进行研究和分析,推导了非侵入带电体导线的电压测量方法、关键参数感知片面积、充放电电流、感知片到带电导体表面之间的距离和带电导体的电压计算公式,计算了感知片面积的实际值.基于该方法提出并设计了一种应用于低压台区的新型非侵入电压测量传感器,该传感器由非侵入式感知探头、非侵入式感知单元电路两部分组成,且具有测量精度高、体积小、安装简单方便等优点,对用电设备影响非常小.此外,通过对样机进行各种环境参数的测试,包括选取产品与外部导线接触时可能存在的不同边界值,模拟温度变化、湿度变化等不同变量,验证了被测导线在不同参数变量和不同环境变量情况下,样机测量出的电压值的准确性.根据不同被测导线,结合实际安装方式得到不同环境下的可能边界值,并在边界值的范围内对样机做各种环境组合试验,试验结果证明了工程样机的有效性.