专利名称：直流输电线路极性带电识别装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种直流输电线路极性带电识别装置，属于电气工程领域。
背景技术：
高压直流输电技术在远距离大容量输电、电力系统非同步联网和海底电缆送电等方面具有独特的优势，作为交流输电的有力补充，高压直流输电在世界范围内得到了广泛的应用，在我国21世纪“西电东送、南北互供、全国联网”的能源和电力工业建设基本战略的实施中更是具有广阔的发展应用前景。因此，监测全线双极输电线路侧极性、电压和电流的变化情况，对于了解输电线路的运行情况有着重要意义。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能够监测全线双极输电线路侧极性和电压的变化情况，对于了解输电线路的运行情况有着重要意义的直流输电线路极性带电识别装置。为了解决上述技术问题，本实用新型通过电场检测仪对直流输电线路周围合成场方向的测量，根据电场场强值和仿真计算得到的电场强度与导线电压的关系，监测全线双极输电线路侧极性和电压的变化情况；具体是本实用新型主要由电场信息现场采集模块、GSM/GPRS通信模块和后台服务程序模块组成，所述电场信息现场采集模块主要由一基于导体在电场中感应电荷的电场传感器构成，该电场传感器采集位置的电场大小和方向， 并传给MCU微处理器，该MCU微处理器将数据传送至相连的GSM/GPRS通信模块，所述GSM/ GPRS通信模块通过GMS/GPRS网络经过网关将数据传送回中心平台；所述的中心平台(10) 接收采集的数据。所述的电场传感器是基于导体在电场中感应电荷的原理，即电场传感器的屏蔽电极与正负感应电极均为导电的多晶硅材料，当屏蔽电极向右振动，正感应电极会部分暴露于外电场之中，正感应电极上的感应电荷会增加，同时屏蔽电极会遮挡负感应电极的部分面积，负感应电极上的感应电荷会减少，当屏蔽电极周期性振动时，正负感应电极上就会产生大小相同，方向相反的感应电流，利用差分检测电路，就可以检测出感应电流的大小，从而实现外电场的探测。所述的电场信息现场采集模块通过电池管理单元与太阳能电池板和可充锂电池相连。所述电场传感器安装在导线到塔腿连线垂直于塔腿处下方约Im处。本实用新型试验发现，该电场传感器可以实现静电场大小及方向、工频电场和大气电场的测量。本实用新型所述的电场信息现场采集模块每隔1小时采集一次现场的电场信息， 并通过GPRS信道将采集信息传送给后台服务程序，后台服务程序模块主要将接收到的电场信息进行数学运算得出输电线路上的电压值与极性反转与否等信息。[0010]通过在输电线路杆塔上安装非接触式的二维电场传感器，可以测量该点一个方向上的电场的大小和方向；对安装电场传感器的杆塔进行建模仿真，使用有限元的方法计算传感器所在那个方向的电场强度，获得杆塔上改点的电场强度与导线上电压的线性关系， 由这个线性关系，可以得出输电线路上的电压值。它具有结构简单，使用方便、可靠，能够监测全线双极输电线路侧极性和电压的变化情况，对于了解输电线路的运行情况有着重要意义等特点。

图1为本实用新型的系统总体构成图。图2为本实用新型的平行振动式电场传感器工作原理图。图3为本实用新型的交错振动式电场传感器工作原理图。图4为本实用新型的电场传感器的安装位置图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍本实用新型主要由电场信息现场采集模块7、GSM/GPRS通信模块6和后台服务程序模块组成，所述电场信息现场采集模块7主要由一基于导体在电场中感应电荷的电场传感器1构成，该电场传感器1采集位置的电场大小和方向，并传给MCU微处理器2，该MCU微处理器2将数据传送至相连的GSM/GPRS通信模块6，所述GSM/GPRS通信模块6通过GMS/GPRS网络8经过网关9将数据传送回中心平台 10，所述的中心平台(10)接收采集的数据。本实用新型所述的电场传感器是基于导体在电场中感应电荷的原理，即电场传感器的屏蔽电极与正负感应电极均为导电的多晶硅材料，当屏蔽电极向右振动，正感应电极会部分暴露于外电场之中，正感应电极上的感应电荷会增加，同时屏蔽电极会遮挡负感应电极的部分面积，负感应电极上的感应电荷会减少，当屏蔽电极周期性振动时，正负感应电极上就会产生大小相同，方向相反的感应电流，利用差分检测电路，就可以检测出感应电流的大小，从而实现外电场的探测。所述的电场信息现场采集模块7通过电池管理单元3，采用太阳能电池板5和可充锂电池4供电。所述电场传感器1安装在导线到塔腿连线垂直于塔腿处A下方约Im处，见图3所示。本实施例用于直流输电线路极性带电识别包括以下步骤电场传感器1每个小时采集位置的电场大小及方向，并传给MCU微处理器2，MCU微处理器2将数据传送到GSM/ GPRS通信模块6，GSM/GPRS通信模块6通过GMS/GPRS网络8经过网关9将数据传送回中心平台10。中心平台10接收采集的数据，进行数学运算得出输电线路上的电压值与极性反转与否等信息。正负极性判断装置7通过电池管理单元3，采用太阳能电池板5和可充锂电池4供电。通过试验验证可以该装置可以测量直流电压。
权利要求1.一种直流输电线路极性带电识别装置，其特征在于它主要由电场信息现场采集模块、GSM/GPRS通信模块和后台服务程序模块组成，所述电场信息现场采集模块(7)主要由一基于导体在电场中感应电荷的电场传感器(1)构成，该电场传感器(1)采集位置的电场大小和方向，并传给MCU微处理器(2)，该MCU微处理器(2)将数据传送至相连的GSM/GPRS 通信模块(6 )，所述GSM/GPRS通信模块(6 )通过GMS/GPRS网络(8 )经过网关(9 )将数据传送回中心平台(10)；所述的中心平台(10)接收采集的数据。
2.根据权利要求1所述的直流输电线路极性带电识别装置，其特征在于所述的电场信息现场采集模块(7)通过电池管理单元(3)与太阳能电池板(5)和可充锂电池(4)相连。
3.根据权利要求1所述的直流输电线路极性带电识别装置，其特征在于所述电场传感器安装在导线到塔腿连线垂直于塔腿处(A)下方约Im处。
专利摘要一种直流输电线路极性带电识别装置，它主要由电场信息现场采集模块、GSM/GPRS通信模块和后台服务程序模块组成，所述电场信息现场采集模块主要由一基于导体在电场中感应电荷的电场传感器构成，该电场传感器采集位置的电场大小和方向，并传给MCU微处理器，该MCU微处理器将数据传送至相连的GSM/GPRS通信模块，所述GSM/GPRS通信模块通过GMS/GPRS网络经过网关将数据传送回中心平台；所述打的中心平台接收采集的数据，进行数学运算得出输电线路上的电压值与极性反转与否等信息，并构成所述的后台服务程序模块；它具有结构简单，使用方便、可靠，能够监测全线双极输电线路侧极性和电压的变化情况，对于了解输电线路的运行情况有着重要意义等特点。
文档编号G01R19/14GK202119821SQ20112018463
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年4月19日
发明者冯华, 张勇, 张彩友, 曾东, 毛琳明, 王法, 许金明 申请人:嘉兴电力局