6/10kV高壓電參數一體化測試儀的製作方法

2023-05-28 07:18:51

專利名稱：6/10kV高壓電參數一體化測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種配電網和用電設備的在線監測與計量裝置， 特別是可對高壓供電線路及用電設備進行在線監測、計量以及電能質 量分析的6/10kV高壓電參數一體化測試儀。
背景技術：
目前，對於6/lOkV供電線路及用電設備進行測試所使用的高壓 測試設備絕大多數仍然為固定式，包括殼體、變壓器、光電耦合器、 高壓棒、控制電路板構成，控制電路板包括整流電路、控制電路、穩 壓電路等，使用時，需手持高壓棒進行測試，這種高壓測試設備的不 足在於 一是設備投資大、生產成本高、維護工作量大；二是體積大、 笨重、固定設置、不便於攜帶和移動；三是不能夠直接對6/10kV線 路直接進行在線測試，多是測量變壓器的二次側，然後再進行相應的 轉換，換算出一次側的電參數，這樣一來就存在著計量精度不高以及 線路電能質量不能正確反映的問題。對於高壓線路的測試，特別是 6/10kV線路，由於線路一般離地面高達6-15米，且測量時不允許拉 閘停電，所以測量困難，目前尚未見用於6/10kV高壓線路直接測量 儀器的報導。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種可克服以上現有技術的不足，其 結構體積小、重量輕、攜帶和移動方便，且計量精確、便於讀數，專
用於6/10kV高壓線路及用電設備在線載電測量、監測、計量、電能 質量分析的6/10kV高壓電參數一體化測試儀。
為達到以上目的，本實用新型所採用的技術方案是該6A0kV 高壓電參數一體化測試儀，其特徵在於它由電壓、電流一體式採樣杆、 電壓電流信號傳輸線纜、主機、顯示器、鍵盤、印表機構成，電壓、 電流一體式採樣杆通過電壓電流信號傳輸線纜與主機連接，主機分別 通過連接線與顯示器和印表機連接，顯示器通過相應的連接線與鍵盤
連接。本實用新型還通過如下措施實施所述的電壓、電流一體式採
樣杆，由電壓、電流信號鉗形採集頭、筒狀外殼、隔離轉換線路板、 電壓、電流信號輸出接口、左中性線接口、右中性線接口、加長杆構 成，在電壓、電流信號鉗形採集頭的左鉗片內側設固定夾板，在電壓、 電流信號鉗形採集頭的右鉗片內側設活動夾板，固定夾板與活動夾板
之間為"V"形高壓線進入卡口，在活動夾板的底側設高壓線退出斜
面，在固定夾板的底側固定上電壓信號採集銅片，在電壓、電流信號 鉗形採集頭的內部設有環形電流互感器，環形電流互感器為兩個半圓 形感應線圈對扣而成為環狀，環形電流互感器通過互感器接頭和電流 信號傳輸線與隔離轉換線路板連接，電壓信號採集銅片通過電壓信號 傳輸線與隔離轉換線路板連接，電壓和電流信號通過同一個電壓、電 流信號鉗形採集頭取樣，其中電流通過環形電流互感器取樣，取得的 電流信號經電流信號傳輸線輸入隔離轉換線路板，電壓信號通過固定 在固定夾片底側的電壓信號採集銅片取樣，取得的電壓信號經電壓信 號傳輸線輸入隔離轉換線路板，電壓、電流信號鉗形採集頭的左鉗柄
固定在筒狀外殼的上端，在筒狀外殼的上端內固定上互感器接頭，在 筒狀外殼的下部設左中性線接口、右中性線接口和電壓、電流信號輸 出接口，左中性線接口、右中性線接口和電壓、電流信號輸出接口均 通過相應的連接線與隔離轉換線路板相連接，在筒狀外殼的下埠上
連接上加長杆，加長杆可設1-3根，每根長1米，通過加長杆的連接， 使電壓、電流信號鉗形採集頭達到高壓線的高度；電壓、電流一體式 採樣杆共設左、中、右三根，其電壓、電流信號輸出接口分別通過電 壓電流信號傳輸線纜與主機上的三相接口U、 V、 W相連接，左側的一
根電壓、電流一體式採樣杆的右中性線接口與中間的一根電壓、電流 一體式採樣杆的左中性線接口相連接，中間的一根電壓、電流一體式 採樣杆上的右中性線接口與右側的一根電壓、電流一體式採樣杆上的 左中性線接口相連接；所述的隔離轉換線路板，包括分壓電阻和電流 互感器，採用光電、電磁隔離技術將高電壓、大電流信號轉換為mA 級信號，然後經由同步A/D採樣電路進行採樣，採樣數據傳給主機； 所述的主機，包括32位ARM處理器、數據存儲器、模數轉換器、電 源接口、印表機接口、顯示器接口、 RS-232接口，由同步A/D採樣 電路將採樣數據傳給32位ARM處理器，經過快速傅立葉變換(FFT) 計算得出各種電參數，然後傳輸給顯示器，並由數據存儲器將各種電 參數進行存儲，由印表機進行列印輸出，其各種參數也可通過RS-232 接口上傳到計算機進行備案管理；本實用新型的電路原理是被測量 的高壓線路或設備，通過取樣電路，將取樣信號傳給模數轉換器，再 傳給32位ARM處理器，通過計算處理的各種參數，包括三相電壓、
線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率、 累計正負有功電能、累計正負無功電能、累計總有功電能、累計總無 功電能、電壓不平衡度及各相有功、無功、視在功率，正、負有功、 無功功率，各相相、線電壓、電流的極值，各相波形因數等，傳輸給 顯示器、印表機，並由數據存儲器存儲。使用本實用新型時，若高壓 線為裸線，可直接將電壓、電流一體式採樣杆卡在高壓線土即可，若 高壓線為帶皮線，需將帶皮線電壓取樣杆用電纜線與電壓、電流一體 式採樣杆的電壓信號採集銅片相連接，然後再測量。
本實用新型的有益效果在於與目前對於6/10KV供電線路及用
電設備進行測試所使用的測試設備相比，其優點是 一、體積小、結 構緊湊、輕便、便於攜帶和移動；二、不僅能對固定的高壓設備帶電 測試，而且能在高壓線路網上進行帶電在線測試，省時省力；三、測 試數據多而完整、系統、精確，有利於全面了解供電網上的供電信息。


圖1為本實用新型結構主視示意圖。
圖2為本實用新型的電壓、電流一體式採樣杆結構局剖視放 大示意圖。
圖3為本實用新型沿圖2A-A剖視放大示意圖。 圖4為本實用新型電路原理方框示意圖。
具體實施方式
參照附圖l、 2、 3、 4製作本實用新型。該6/10kV高壓電參數一 體化測試儀，其特徵在於它由電壓、電流一體式採樣杆l、電壓電流
信號傳輸線纜2、主機3、顯示器4、鍵盤5、印表機6構成，電壓、 電流一體式採樣杆1通過電壓電流信號傳輸線纜2與主機3連接，主 機3分別通過連接線與顯示器4和印表機6連接，顯示器4通過相應 的連接線與鍵盤5連接。所述的電壓、電流一體式採樣杆l，由電壓、 電流信號鉗形採集頭101、筒狀外殼102、隔離轉換線路板103、電 壓、電流信號輸出接口 104、左中性線接口 105、右中性線接口 106、 加長杆107構成，在電壓、電流信號鉗形採集頭101的左鉗片內側設 固定夾板108，在電壓、電流信號鉗形採集頭101的右鉗片內側設活 動夾板114，固定夾板108與活動夾板114之間為"V"形高壓線進 入卡口 116，在活動夾板114的底側設高壓線退出斜面115,在固定 夾板108的底側固定上電壓信號採集銅片109，在電壓、電流信號鉗 形採集頭101的內部設有環形電流互感器110，環形電流互感器110 為兩個半圓形感應線圈對扣而成為環形，環形電流互感器110通過互 感器接頭113和電流信號傳輸線111與隔離轉換線路板103連接，電 壓信號採集銅片109取樣，通過電壓信號傳輸線112與隔離轉換線路 板103連接，電壓、電流信號鉗形採集頭IOI的左鉗柄固定在筒狀外 殼102的上端，在筒狀外殼102的上端內固定上互感器接頭113，在 筒狀外殼102的下部設左中性線接口 105、右中性線接口 106和電壓 電流信號輸出接口 104，左中性線接口 105、右中性線接口 106和電 壓、電流信號輸出接口 104均通過相應的連接線與隔離轉換線路板 103相連接，在筒狀外殼102的下埠上連接上加長杆107，加長杆 107可設1-3根，每根長l米；電壓、電流一體式採樣杆1共設左、
中、右三根，其電壓、電流信號輸出接口 104分別通過電壓電流信號 傳輸線纜2與主機3上的三相接口 U、 V、 W相連接，左側的一根電壓、 電流一體式採樣杆1的右中性線接口 106與中間的一根電壓、電流一 體式採樣杆l的左中性線接口 105連接，中間的一根電壓、電流一體 式採樣杆1上的右中性線接口 106與右側的一根電壓、電流一體式採 樣杆1上的左中性線接口 105連接；所述的隔離轉換線路板103，包 括分壓電阻和電流互感器，採用光電、電磁隔離技術將高電壓、大電 流信號轉換為mA級信號，然後經由同步A/D採樣電路進行採樣，採 樣數據傳給主機3;所述的主機3，包括32位ARM處理器301、數據 存儲器302、模數轉換器303、電源接口 304、印表機接口 305、顯示 器接口 306、 RS-232接口 307，由同步A/D採樣電路採樣數據傳給32 位ARM處理器301，然後傳輸給顯示器4，並由數據存儲器302將各 種電參數進行存儲，由印表機6進行列印輸出，其各種參數也可通過 RS-232接口 307上傳到計算機進行備案管理；本實用新型的電路原 理是被測量的高壓線路或設備7，通過取樣電路8，將取樣信號傳 給模數轉換器303，再傳給32位ARM處理器301,通過計算處理的各 種參數，再傳輸給顯示器4、印表機6，並由數據存儲器302存儲。
權利要求1、一種6/10kV高壓電參數一體化測試儀，其特徵在於它由電壓、電流一體式採樣杆(1)、電壓電流信號傳輸線纜(2)、主機(3)、顯示器(4)、鍵盤(5)、印表機(6)構成，電壓、電流一體式採樣杆(1)通過電壓電流信號傳輸線纜(2)與主機(3)連接，主機(3)分別通過連接線與顯示器(4)和印表機(6)連接，顯示器(4)通過相應的連接線與鍵盤(5)連接。
2、 根據權利要求1所述的6/10kV高壓電參數一體化測試儀，其 特徵在於所述的電壓、電流一體式採樣杆(1)，由電壓、電流信號鉗 形採集頭(101)、筒狀外殼(102)、隔離轉換線路板(103)、電壓、 電流信號輸出接口(104)、左中性線接口(105)、右中性線接口(106)、 加長杆(107)構成，在電壓、電流信號鉗形採集頭(101)的左鉗片 內側設固定夾板(108)，在電壓、電流信號鉗形採集頭(101)的右 鉗片內側設活動夾板(U4)，固定夾板(108)與活動夾板(U4)之 間為"V"形高壓線進入卡口 (116)，在活動夾板(114)的底側設高 壓線退出斜面(115)，在固定夾板(108)的底側固定上電壓信號採 集銅片(109)，在電壓、電流信號鉗形採集頭(101)的內部設有環 形電流互感器(110),環形電流互感器(110)通過互感器接頭(113) 和電流信號傳輸線(111)與隔離轉換線路板(103)連接，電壓信號 採集銅片(109)通過電壓信號傳輸線(112)與隔離轉換線路板(103) 連接，電壓、電流信號鉗形採集頭(101)的左鉗柄固定在筒狀外殼(102)的上端，在筒狀外殼(102)的上端內固定上互感器接頭(113),在筒狀外殼(102)的下部設左中性線接口 ( 105)、右中性線接口 ( 106) 和電壓、電流信號輸出接口 (104)，左中性線接口 (105)、右中性線 接口 (106)和電壓、電流信號輸出接口 (104)均通過相應的連接線 與隔離轉換線路板(103)相連接，在筒狀外殼(102)的下埠上連 接上加長杆(107)，加長杆(107)可設1-3根，每根長1米。
3、根據權利要求1或2所述的6/10kV高壓電參數一體化測試儀， 其特徵在於電壓、電流一體式採樣杆(1)共設左、中、右三根，其 電壓、電流信號輸出接口 (104)分別通過電壓電流信號傳輸線纜(2) 與主機(3)上的三相接口 U、 V、 W相連接，左側的一根電壓、電流 一體式採樣杆(1)的右中性線接口 (106)與中間的一根電壓、電流 一體式採樣杆(1)的左中性線接口 (105)連接，中間的一根電壓、 電流一體式採樣杆(1)上的右中性線接口 (106)與右側的一根電壓、 電流一體式採樣杆(1)上的左中性線接口 (105)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種6/10kV高壓電參數一體化測試儀，其特徵在於它由電壓、電流一體式採樣杆(1)、電壓電流信號傳輸線纜(2)、主機(3)、顯示器(4)、鍵盤(5)、印表機(6)構成，電壓、電流一體式採樣杆(1)通過電壓電流信號傳輸線纜(2)與主機(3)連接，主機(3)分別通過連接線與顯示器(4)和印表機(6)連接，顯示器(4)通過相應的連接線與鍵盤(5)連接。該6/10kV高壓電參數一體化測試儀，體積小、結構緊湊、輕便、便於攜帶和移動，不僅能對固定的高壓設備帶電測試，而且能在高壓線路網上進行帶電在線測試，省時省力，其測試數據多而完整、系統、精確，有利於全面了解供電網上的供電信息，可廣泛用於高壓電參數的測試。
文檔編號G01R15/12GK201066367SQ200720025249
公開日2008年5月28日 申請日期2007年7月19日 優先權日2007年7月19日
發明者卜曉英, 吳修倫, 吳明花, 剛 方, 殷廣勤 申請人:山東力創科技有限公司