一種輸變電工程工頻電場強度監測系統的製作方法
2023-06-28 06:49:56 2
本發明涉及輸變電工程工頻電場強度監測領域，具體地，涉及一種輸變電工程工頻電場強度監測系統。
背景技術：
輸變電設備對周邊環境的影響主要有電磁輻射、噪聲、生態環境、視覺影響等。其中，工頻電磁場是電力設施的主要環境影響問題。因此，需要對輸變電工程工頻電場強度進行監測。
在現有技術中，主要採用工頻電場強度監測系統對輸變電工程工頻電場強度進行監測，但是現有的工頻電場強度監測系統經常存在誤差，且誤差較大，導致監測結果不準確。
綜上所述，本申請發明人在實現本申請發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：
在現有技術中，現有的工頻電場強度監測系統存在誤差較大，監測結果不準確的技術問題。
技術實現要素：
本發明提供了一種輸變電工程工頻電場強度監測系統，解決了現有的工頻電場強度監測系統存在誤差較大，監測結果不準確的技術問題，實現了工頻電場強度監測系統誤差較小，監測結果準確的技術效果。
經過發明人的研究和實測數據證實，在輸變電工程工頻電場強度的監測中，由傳感器、信號傳輸線、顯示裝置、支架組成的工頻電場強度監測系統的準確度在空氣相對溼度大於50％後受空氣溼度的影響非常大，由於環境溼度增大後導致電容增大，等效電阻變小，影響輸變電工程的工頻電場分布，導致工頻電場強度測得值最高可達正常值的2-8倍，為解決目前的監測系統在空氣相對溼度大於50％時存在的明顯誤差而做此發明；因此，本發明的技術問題需要經過大量的研究才能夠發現，傳統中在出現較大誤差時，工作人員均是對傳感器、信號傳輸線進行研究和改進，認為簡單的支架對監測結果影響不大，而本申請正是客服了這樣的技術偏見，發現了支架是影響監測結果的重要因素。
為解決上述技術問題，本申請提供了一種輸變電工程工頻電場強度監測系統，所述系統包括：傳感器、信號傳輸線、顯示裝置、支架，所述傳感器通過信號傳輸線與所述顯示裝置連接，所述傳感器固定在所述支架上，其中所述支架的電容小於0.5pF，所述支架的等效電阻大於50G歐姆。當支架的電容小於0.5pF，且支架的等效電阻大於50G歐姆時，環境溼度將會對支架的性能影響較小，在環境溼度變大於50％時，工頻電場強度監測系統的準確度得到有效保障。由於環境溼度增大後導致電容增大，等效電阻變小，影響輸變電工程的工頻電場分布，本申請中的支架可以較大幅度的減小因環境溼度導致支架性能降低進而導致的工頻電場強度測量誤差。
進一步的，所述支架的材料為工程塑料。利用工程塑料加工成的支架在實際測試中受環境溼度的影響較小，導致的誤差也較小。
進一步的，所述支架在環境溫度為0℃～40℃，且空氣相對溼度20％～95％範圍內條件下，對支架分別施加1000V、2000V、3000V、4000V、5000V電壓時，支架的電容值均小於0.5pF，並且支架的等效電阻值均大於50G歐姆。
進一步的，所述支架具體為三腳架，腳架底部距離腳架連接點的垂直距離為60cm，腳架連接點距離三腳架頂部垂直距離為90cm。這樣設計可以減小支架的電容，增大支架的等效電阻，進一步使得支架性能不易受到空氣相對溼度和溫度的影響，進而保障變電站的工頻電場強度的監測的準確性。
本發明採取的方法是通過結合理論研究對比實測數據確定了所用支架的物理屬性是影響測量結果根本因素，並在此基礎上選材、設計、加工、製作出可以大幅降低目前監測設備系統在相對溼度大於50％時的誤差的支架。
本發明採用的原理是：根據工頻電場強度監測系統與高壓輸電線路、大地組成的電路，基於電容組的等效電路分析，通過電路計算，結合理論計算值和高壓輸電線路工頻電場強度實測值，研究了產生誤差的多種表象和根本因素，確定了大幅降低工頻電場強度監測系統在相對溼度大於50％時誤差的方法，設計、加工製作出具備在空氣相對溼度20％～95％範圍內使用且可保證在此溼度範圍內最大誤差不超過正常值10％的支架。
本發明的關鍵點在於找到影響高壓輸變電工程工頻電場強度測量結果受環境溼度影響的根本因素，在理論上分析和解決誤差來源，並確定支架的材料、形狀、電容和阻抗等屬性。
支架的材料為工程塑料，但不僅限於此種材料，任何體積電阻率和表面憎水性優於工程塑料的絕緣材料均可；
支架的物理屬性：在常見溫度條件下(常見環境溫度一般是0～40℃，但不僅限於此溫度範圍)，空氣相對溼度20～95％範圍內，5000V電壓測量電容值小於0.5pF，且等效電阻大於50G歐姆；
支架的形狀、結構和尺寸是保護點。支架的形狀為三腳形，正常放置後，三腳連接點距測量參考面60cm，直杆段長90cm；
支架的形狀不限於三角支架，任何用於高壓輸變電工程工頻電場強度測量的可以使得工頻電場強度監測傳感器高於地面一定高度(0.3m～2m)的支撐物均可以。
本申請提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
由於採用了將原傳感器支架替換成設計為電容小於0.5pF、等效電阻大於50G歐姆的支架，採用這樣設計的支架，在相對溼度大於50％時收到環境的影響較小，工頻電場強度監測系統的監測準確度受到保障，所以，解決了現有的工頻電場強度監測存在誤差較大，監測結果不準確的技術問題，進而實現了工頻電場強度監測誤差較小，監測結果準確的技術效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定；
圖1是本申請中輸變電工程工頻電場強度監測系統的組成示意圖；
圖2是本申請中輸變電工程工頻電場強度監測用支架的結構示意圖；
其中，1-直段支撐杆，2-連接盤，3-三腳支撐，4-支架，5-傳感器，6-信號傳輸線，7-顯示裝置。
具體實施方式
本發明提供了一種輸變電工程工頻電場強度監測系統，解決了現有的工頻電場強度監測系統存在誤差較大，監測結果不準確的技術問題，實現了工頻電場強度監測系統誤差較小，監測結果準確的技術效果。
為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在相互不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述範圍內的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。
實施例一：
在實施例一中，提供了一種輸變電工程工頻電場強度監測系統，請參考圖1，所述系統包括：傳感器5、信號傳輸線6、顯示裝置7、支架4，所述傳感器通過信號傳輸線與所述顯示裝置連接，所述傳感器固定在所述支架上，其中，所述支架的電容具體為：小於0.5pF，所述支架的等效電阻具體為：大於50G歐姆。
請參考圖2，其中，支架具體包括：1-直段支撐杆，2-連接盤，3-三腳支撐。
進一步的，所述支架的材料為工程塑料。
進一步的，所述支架在環境溫度為0℃～40℃，且空氣相對溼度20％～95％範圍內條件下，對支架分別施加1000V、2000V、3000V、4000V、5000V電壓時，支架的電容值均小於0.5pF，並且支架的等效電阻值均大於50G歐姆。
進一步的，所述支架具體為三腳架，腳架底部距離腳架連接點的垂直距離為60cm，腳架連接點距離三腳架頂部垂直距離為90cm。
本發明採取的方法是通過結合理論研究對比實測數據確定了所用支架的物理屬性是影響測量結果根本因素，並在此基礎上選材、設計、加工、製作出可以大幅降低目前監測設備系統在相對溼度大於50％時的誤差的支架。
本發明採用的原理是：根據工頻電場強度監測系統與高壓輸電線路、大地組成的電路，基於電容組的等效電路分析，通過電路計算，結合理論計算值和高壓輸電線路工頻電場強度實測值，研究了產生誤差的多種表象和根本因素，確定了大幅降低工頻電場強度監測系統在相對溼度大於50％時誤差的方法，設計、加工製作出具備在空氣相對溼度20％～95％範圍內使用且可保證在此溼度範圍內最大誤差不超過正常值10％的支架。
本發明的關鍵點在於找到影響高壓輸變電工程工頻電場強度測量結果受環境溼度影響的根本因素，在理論上分析和解決誤差來源，並確定支架的材料、形狀、電容和阻抗等屬性。
支架的材料為工程塑料，但不僅限於此種材料，任何體積電阻率和表面憎水性優於工程塑料的絕緣材料均可；
支架的物理屬性：在常見溫度條件下(常見環境溫度一般是0～40℃，但不僅限於此溫度範圍)，空氣相對溼度20～95％範圍內，5000V電壓測量電容值小於0.5pF，且等效電阻大於50G歐姆；
支架的形狀、結構和尺寸是保護點。支架的形狀為三腳形，正常放置後，三腳連接點距測量參考面60cm，直杆段長90cm；
支架的形狀不限於三角支架，任何用於高壓輸變電工程工頻電場強度測量的可以使得工頻電場強度監測傳感器高於地面一定高度(0.3m～2m)的支撐物均可以。
本申請提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
由於採用了將原傳感器支架替換成設計為電容小於0.5pF、等效電阻大於50G歐姆的支架，採用這樣設計的支架，在相對溼度大於50％時收到環境的影響較小，工頻電場強度監測系統的監測準確度受到保障，所以，解決了現有的工頻電場強度監測存在誤差較大，監測結果不準確的技術問題，進而實現了工頻電場強度監測誤差較小，監測結果準確的技術效果。
儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。
顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。