一種高壓差分測量裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了一種高壓差分測量裝置，所述裝置包括：正極高壓臂、負極高壓臂、正極雙屏蔽電纜、負極雙屏蔽電纜、正極同軸衰減器、負極同軸衰減器、正極匹配電阻、負極匹配電阻和示波器；本發(fā)明專利技術在高壓側電極表面與低壓側電極表面分別安裝合適長度與直徑的高壓側均壓套筒與低壓側均壓套筒，使得測量裝置的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分壓比接近一致，獲得較好的方波響應。本發(fā)明專利技術在正極雙屏蔽電纜與負極雙屏蔽電纜的首、末端外層導體分別短路，由于兩組探頭高壓臂完全相同，雙屏蔽電纜完全相同，故外界干擾在兩根電纜外層導體產生的感應波會在相同時刻到達端口處，通過正、負極電壓差分可以消去此干擾。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高壓脈沖測量領域，涉及一種GIS瞬態(tài)外殼電壓測量用高壓差分測量 目.ο
技術介紹
氣體絕緣金屬封閉開關設備(gas-1nsulated switchgear，GIS)由于體積小、可靠性高、安裝簡單、易于維護等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。GIS中隔離開關等元件操作產生的特快速暫態(tài)過電壓(very fast transientovervoltage, VFTO)在GIS中傳播，在波阻抗不連續(xù)處使得GIS外殼電位瞬時升高，產生瞬態(tài)外殼電壓(transient enclosure voltage，TEV)。TEV會對二次設備和工作人員的安全構成威脅，隨著智能電網的發(fā)展，GIS附屬的智能化組件越來越多，這種威脅越來越嚴重，為了更深入地研宄TEV抑制措施，首先必須對其進行可靠地測量。
技術實現思路
基于此，本專利技術公開了一種高壓差分測量裝置:所述裝置包括:正極高壓臂、負極高壓臂、正極雙屏蔽電纜、負極雙屏蔽電纜、正極同軸衰減器、負極同軸衰減器、正極匹配電阻、負極匹配電阻和示波器；所述正極高壓臂一端與正極測點相連接，另一端通過正極雙屏蔽電纜與正極同軸衰減器相連接，所述正極同軸衰減器的另一端與正極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述負極高壓臂一端與負極測點相連接，另一端通過負極雙屏蔽電纜與負極同軸衰減器相連接，所述負極同軸衰減器的另一端與負極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述示波器用于獲得被測點之間的差分信號。【附圖說明】圖1為一個實施例中的高壓差分測量裝置整體結構示意圖；圖2為一個實施例中的差分測量裝置高壓臂結構示意圖。【具體實施方式】在一個實施例中，本專利技術公開了一種高壓差分測量裝置；所述裝置包括:正極高壓臂、負極高壓臂、正極雙屏蔽電纜、負極雙屏蔽電纜、正極同軸衰減器、負極同軸衰減器、正極匹配電阻、負極匹配電阻和示波器；所述正極高壓臂一端與正極測點相連接，另一端通過正極雙屏蔽電纜與正極同軸衰減器相連接，所述正極同軸衰減器的另一端與正極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述負極高壓臂一端與負極測點相連接，另一端通過負極雙屏蔽電纜與負極同軸衰減器相連接，所述負極同軸衰減器的另一端與負極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述示波器用于得到正極測點與負極測點之間的差分信號。本實施例通過正極高壓臂或負極高壓臂與正極或者負極雙屏蔽電纜相連接，對高壓信號進行分壓，并將得到的低壓信號通過同軸電纜傳輸給正極或者負極同軸衰減器，通過正極或者負極同軸衰減器的二次分壓后傳入示波器中，將正極探頭測量的信號與負極探頭測量的信號在示波器中相減得到差分電壓。本實施例所述的裝置測量電壓上升時間約為3ns，部分響應時間1.9ns，耐壓高于50kV，且抗干擾能力強。在一個實施例中，所述正極高壓臂和負極高壓臂具有相同的同軸對稱結構；所述正極高壓臂和負極高壓臂包括:高壓側電極、低壓側電極、高壓側均壓套筒、低壓側均壓套筒、有機玻璃外筒、高壓電阻和掛鉤；所述高壓側電極與低壓側電極通過有機玻璃外筒相連接；所述高壓側均壓套筒固定在高壓側電極一端；所述低壓側均壓套筒固定在低壓側電極一端；所述高壓側電極通過掛鉤與正極測點或者負極測點相連接；所述低壓側電極與正極雙屏蔽電纜或者負極雙屏蔽電纜連接；所述高壓電阻為低感電阻，位于所述正極高壓臂或負極高壓臂的中心處。本實施例中，在高壓側電極與低壓側電極表面分別安裝合適長度與直徑的高壓側均壓套筒和低壓側均壓套筒，由于在實際工作中，高壓導體對高壓臂電阻本身存在分布的雜散電容，低壓臂也同樣存在雜散的電容，而本實施例通過安裝均壓套筒使得所述測量裝置的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分壓比接近一致，獲得更好的方波響應。本實施例中的高壓電阻為低感電阻，所述高壓電阻減小了測量裝置的回路電感值，提高了所述裝置的高頻相應性能。在一個實施例中，所述高壓側電極一端為圓筒結構，所述圓筒結構的內壁設置有內螺紋；所述高壓側電極另一端為圓柱結構，所述圓柱結構的一端表面具有螺絲孔和沉頭通孔，所述螺絲孔用于將高壓側電極和掛鉤鏈接；所述沉頭通孔用于灌充絕緣油；所述高壓側電極的圓柱結構的另一端表面的中心處具有圓柱狀空心凸臺，且所述圓柱狀空心凸臺穿過高壓側電極的圓筒結構。本實施例用于介紹高壓側電極的結構特點，其一端為圓筒結構，另一端為實心圓柱結構，其為圓筒結構的一端的內壁的一部分或者全部具有內螺紋，所述高壓側電極具有圓柱結構的一端通過所述掛鉤與被測點相連接，測量被測點的電壓。所述灌充的絕緣油可為93#變壓器油或其他變壓器油，用于調高高壓臂的耐壓值，并且提高了裝置的電壓測量范圍。所述空心凸臺用于將高壓電阻上端的香蕉頭插入其中，保證高壓電阻的固定及其與高壓側電極的電氣連接。在一個實施例中，所述低壓側電極一端為圓筒結構，所述圓筒結構的內壁設置有內螺紋；所述低壓側電極的另一端為圓柱結構，且圓柱結構一端的中心處設置有通孔。所述低壓側電極圓筒結構一端的內螺紋長度可以貫穿整個圓筒結構內壁或者只在圓筒結構的內壁一部分上存在，此處不做限制。所述有機玻璃外筒為圓筒結構，且所述圓筒結構的兩端外壁均設置外螺紋，所述外螺紋用于與高壓側電極圓筒結構一端內壁的內螺紋和低壓側電極圓筒結構一端內壁的被螺紋相配合。所述有機玻璃外筒兩端外幣的外螺紋長度以能與高壓側電極圓筒結構一端內壁的內螺紋和低壓側電極圓筒結構一端內壁的被螺紋相配合為準，此處不做特別限制。在本實施例中，所述有機玻璃外筒作為一個連接件，用于將高壓側電極與低壓側電極相連接，并且所述有機玻璃機械強度高，絕緣性能好，耐熱，易于成型且透光性好；選用有機玻璃材料作為外筒材料可以保證高壓側電極與低壓側電極之間良好絕緣，可以保證整個高壓臂良好的機械強度，同時便于使用者觀察探頭內部狀況；所述有機玻璃外筒的長度以高壓電阻及一些連接件的長度有關。在一個實施例中，所述正極高壓臂或者負極高壓臂還包括有香蕉頭、穿心桿、絕緣子和BNC接頭；所述高壓電阻為低感電阻，所述高壓電阻一端通過香蕉頭插入高壓側電極圓柱結構一端表面中心處的圓柱狀空心凸臺中，所述高壓電阻的另一端通過穿心桿與絕緣子固定在低壓側電極圓柱結構一端中心的通孔處；所述穿心桿與BNC接頭的插針的一端相連接，并通過穿心桿的拉緊螺母與低壓側電極絕緣固定；所述BNC接頭的插針的另一端與正極或負極雙屏蔽電纜一端的內層導體相連接；所述BNC接頭的插殼固定于所述低壓側電極上，并與正極或負極雙屏蔽電纜一端的外層導體相連接。進一步，本實施例中所述的穿心桿為軸對稱結構，可以看作兩段不同直徑圓柱的同軸組合體，且兩個端面都有圓孔。低感電阻插入上端圓柱的圓孔中，BNC接頭的插針插入下端圓柱的圓孔中。穿心桿上端圓柱的直徑略大于下端圓柱，便于將其固定在下電極的中心孔上。本實施例重點在闡述正極高壓臂或者負極高壓臂的結構及其構件之間的位置和連接關系。在一個實施例中，所述正極雙屏蔽電纜與負極雙屏蔽電纜的兩端外層導體短路，用于消除電磁干擾。在本實施例中，所述正極雙屏蔽電纜與負極雙屏蔽電纜長度均為20m左右，方便進行遠端測量，本實施例中的正極雙屏蔽電纜與負極雙屏蔽電纜的兩端外層導體分別短路，由于所述正極高壓臂和負極高壓臂完全相同，正極和負極雙屏蔽電纜所述電纜完全相同，故外界干擾在兩根電纜外層導體產生的感應波將同時進入電纜內層中，通過正負電壓差消去本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓差分測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：正極高壓臂、負極高壓臂、正極雙屏蔽電纜、負極雙屏蔽電纜、正極同軸衰減器、負極同軸衰減器、正極匹配電阻、負極匹配電阻和示波器；所述正極高壓臂一端與正極測點相連接，另一端通過正極雙屏蔽電纜與正極同軸衰減器相連接，所述正極同軸衰減器的另一端與正極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述負極高壓臂一端與負極測點相連接，另一端通過負極雙屏蔽電纜與負極同軸衰減器相連接，所述負極同軸衰減器的另一端與負極匹配電阻并聯(lián)后接入示波器中；所述示波器用于獲得正極測點與負極測點之間的差分信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：丁衛(wèi)東，茍楊，王亞楠，范川，劉云飛，李志兵，
申請(專利權)人：西安交通大學，國家電網公司，中國電力科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61