專利名稱：寬頻電壓信號(hào)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)采集裝置，尤其是一種寬頻電壓信號(hào)采集裝置。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，為了實(shí)時(shí)地了解電力電網(wǎng)中電壓的變化情況，人們常使用電壓互感器，如目前于電力系統(tǒng)中較為普遍使用的電磁式電壓互感器。這種電磁式電壓互感器雖有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、對(duì)工頻電壓反應(yīng)靈敏的優(yōu)點(diǎn)，卻無法對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的一些變化特別快的高頻電壓信號(hào)，如雷擊過電壓的波形及時(shí)地做出響應(yīng)，致使人們不能快速、有效和準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的高頻電壓信號(hào)進(jìn)行采集。然而，在電力系統(tǒng)中，由于自然界的大氣過電壓和人為的操作過電壓的客觀存在，高頻電壓產(chǎn)生的概率很高，其對(duì)設(shè)備的損害也很大，需對(duì)其及時(shí)地進(jìn)行采集并采取相應(yīng)的防范措施。為解決這一問題，人們?cè)噲D使用電阻分壓器來實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻電壓信號(hào)的采集。但是，由于電阻分壓器在高頻波段的分壓變比與工頻波段的分壓變比存在著較大的差異，致使采集到的信號(hào)失真，不能真實(shí)客觀地反映出電力電網(wǎng)中電壓波形的實(shí)際變化，使采集工作形同虛設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理、適用頻率寬的寬頻電壓信號(hào)采集裝置。為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為:寬頻電壓信號(hào)采集裝置主要由電阻分壓部件組成，特別是，所述寬頻電壓信號(hào)采集裝置還包括電容量調(diào)節(jié)部件；所述電阻分壓部件由串聯(lián)連接的無感高壓電阻器和無感低壓電阻器組成；所述電容量調(diào)節(jié)部件為一只以上的導(dǎo)電盤，所述導(dǎo)電盤置于所述無感高壓電阻器上。作為寬頻電壓信號(hào)采集裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的無感高壓電阻器的阻值為10 100ΜΩ，無感低壓電阻器的阻值為10 100ΚΩ ;所述的無感高壓電阻器的另一端電連接有盤狀高壓接線端子，導(dǎo)電盤為I只，其盤直徑為5 20cm、盤厚度為2 10cm，導(dǎo)電盤與盤狀高壓接線端子的間距為2 IOcm ;所述的導(dǎo)電盤為2 10只，其盤直徑為5 20cm、盤厚度為2 IOcm,盤間距為2 IOcm ;所述的導(dǎo)電盤置于構(gòu)成無感高壓電阻器的2 11只電阻之間，或套裝于無感高壓電阻器上并經(jīng)螺栓定位；所述的無感高壓電阻器與無感低壓電阻器之間置有圓盤狀信號(hào)接線端子；所述的無感低壓電阻器的另一端依次電連接有U形盤和接地端子；所述的盤狀高壓接線端子、無感高壓電阻器、螺栓、導(dǎo)電盤、圓盤狀信號(hào)接線端子、無感低壓電阻器、U形盤和接地端子外包覆有帶引線孔的絕緣體。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，采用在現(xiàn)有的電阻分壓部件的基礎(chǔ)上，再于其上增設(shè)電容量調(diào)節(jié)部件，并使電阻分壓部件由串聯(lián)連接的無感高壓電阻器和無感低壓電阻器組成，同時(shí)將電容量調(diào) 節(jié)部件設(shè)置為一只以上的導(dǎo)電盤，且將導(dǎo)電盤置于無感高壓電阻器上的技術(shù)方案，既消除了電阻分壓部件感抗的存在，杜絕了高頻電壓信號(hào)途徑電阻分壓部件時(shí)感抗對(duì)其的干擾；又通過改變電阻分壓部件中無感高壓電阻器的容抗來調(diào)整其在高頻下的電阻分壓變比，使其與工頻時(shí)的電阻分壓變比相一致，獲得了高頻信號(hào)下與工頻信號(hào)下的分壓變比的相同或基本一致的結(jié)果，極大地提高了采集的精確度。經(jīng)大量的實(shí)際測(cè)量，這種結(jié)構(gòu)合理的電壓信號(hào)采集裝置可將O IOOMHz的電壓信號(hào)不失真地輸出，從而使其可廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)來對(duì)各種電壓信號(hào)進(jìn)行快速、有效和精確地的采集。作為有益效果的進(jìn)一步體現(xiàn)，一是無感高壓電阻器的阻值優(yōu)選為10 100ΜΩ，無感低壓電阻器的阻值優(yōu)選為10 100ΚΩ，導(dǎo)電盤優(yōu)選為2 10只，其盤直徑優(yōu)選為5 20cm、盤厚度優(yōu)選為2 10cm，盤間距優(yōu)選為2 10cm，便于其靈活地應(yīng)用于電壓等級(jí)為6 35kV的寬范圍的電力系統(tǒng)中。二是優(yōu)選無感高壓電阻器的另一端電連接有盤狀高壓接線端子，導(dǎo)電盤為I只，其盤直徑為5 20cm、盤厚度為2 10cm，導(dǎo)電盤與盤狀高壓接線端子的間距為2 10cm，使其在不降低分壓變比相一致性能的情形之下，減少了導(dǎo)電盤的只數(shù)，降低了制造的成本。三是優(yōu)選無感高壓電阻器與無感低壓電阻器之間置有圓盤狀信號(hào)接線端子，無感低壓電阻器的另一端依次電連接有U形盤和接地端子，利于降低外界信號(hào)對(duì)無感低壓電阻器的干擾。四是盤狀高壓接線端子、無感高壓電阻器、螺栓、導(dǎo)電盤、圓盤狀信號(hào)接線端子、無感低壓電阻器、U形盤和接地端子外優(yōu)選包覆有帶引線孔的絕緣體，提高了裝置的絕緣等級(jí)，確保了裝置的安全性。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖1是本發(fā)明的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，寬頻電壓信號(hào)采集裝置的構(gòu)成如下:由串聯(lián)連接的無感高壓電阻器10和無感低壓電阻器6組成的電阻分壓部件的一端電連接有盤狀高壓接線端子1、另一端依次電連接有U形盤9和接地端子7。無感高壓電阻器10上置有作為電容量調(diào)節(jié)部件的2只導(dǎo)電盤4，無感高壓電阻器10與無感低壓電阻器6之間置有圓盤狀信號(hào)接線端子5;其中，2只導(dǎo)電盤4置于構(gòu)成無感高壓電阻器10的三只電阻之間(或套裝于無感高壓電阻器10上并經(jīng)螺栓3定位)，導(dǎo)電盤4的盤直徑為5 20cm、盤厚度為2 IOcm,盤間距為2 10cm。上述盤狀高壓接線端子1、無感高壓電阻器10、螺栓3、導(dǎo)電盤4、圓盤狀信號(hào)接線端子5、無感低壓電阻器6、U形盤9和接地端子7外包覆有帶信號(hào)線的引線孔8的絕緣體2。使用時(shí)，只需先在上述已經(jīng)優(yōu)選設(shè)定過的無感高壓電阻器10和無感低壓電阻器6的阻值范圍內(nèi)，以及導(dǎo)電盤4的各參數(shù)范圍內(nèi)選定各自的具體數(shù)值，再將本發(fā)明的盤狀高壓接線端子I和接地端子7跨接于電力系統(tǒng)的相應(yīng)的相與地之間，并將信號(hào)線穿經(jīng)引線孔8后與圓盤狀信號(hào)接線端子5電連接即可。參照?qǐng)D1，如可以如下實(shí)例來實(shí)施本發(fā)明:實(shí)施例1
應(yīng)用于電壓等級(jí)為6kV時(shí)，無感高壓電阻器10的阻值為IOM Ω，無感低壓電阻器6的阻值為100ΚΩ，導(dǎo)電盤4為I只，其盤直徑為5cm、盤厚度為10cm，導(dǎo)電盤4與盤狀高壓接線端子I的間距為2cm。實(shí)施例2應(yīng)用于電壓等級(jí)為6kV時(shí)，無感高壓電阻器10的阻值為30ΜΩ，無感低壓電阻器6的阻值為70ΚΩ，導(dǎo)電盤4為2只，其盤直徑為9cm、盤厚度為8cm，盤間距為4cm。實(shí)施例3應(yīng)用于電壓等級(jí)為IOkV時(shí)，無感高壓電阻器10的阻值為50ΜΩ，無感低壓電阻器6的阻值為50ΚΩ，導(dǎo)電盤4為5只，其盤直徑為13cm、盤厚度為6cm，盤間距為6cm。實(shí)施 例4應(yīng)用于電壓等級(jí)為20kV時(shí)，無感高壓電阻器10的阻值為70ΜΩ，無感低壓電阻器6的阻值為30ΚΩ，導(dǎo)電盤4為8只，其盤直徑為17cm、盤厚度為4cm，盤間距為8cm。實(shí)施例5應(yīng)用于電壓等級(jí)為35kV時(shí)，無感高壓電阻器10的阻值為100M Ω，無感低壓電阻器6的阻值為10ΚΩ，導(dǎo)電盤4為10只，其盤直徑為20cm、盤厚度為2cm，盤間距為10cm。上述實(shí)施例2 5中，高壓接線端子的形狀也可為非盤狀，即當(dāng)導(dǎo)電盤4為2只以上時(shí)，對(duì)高壓接線端子的形狀無特殊要求。以上的實(shí)施例均于電力系統(tǒng)上進(jìn)行了實(shí)際的電壓信號(hào)的采集，經(jīng)與其他多種采集方式方法的比對(duì)，其對(duì)O IOOMHz波段的電壓信號(hào)均能不失真地輸出。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的寬頻電壓信號(hào)采集裝置進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種寬頻電壓信號(hào)采集裝置，主要由電阻分壓部件組成，其特征在于: 所述寬頻電壓信號(hào)采集裝置還包括電容量調(diào)節(jié)部件； 所述電阻分壓部件由串聯(lián)連接的無感高壓電阻器(10 )和無感低壓電阻器(6 )組成； 所述電容量調(diào)節(jié)部件為一只以上的導(dǎo)電盤(4)，所述導(dǎo)電盤(4)置于所述無感高壓電阻器(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是無感高壓電阻器(10)的阻值為10 100ΜΩ，無感低壓電阻器(6)的阻值為10 100ΚΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是無感高壓電阻器(10)的另一端電連接有盤狀高壓接線端子(1)，導(dǎo)電盤(4)為I只，其盤直徑為5 20cm、盤厚度為2 IOcm,導(dǎo)電盤(4)與盤狀高壓接線端子(I)的間距為2 10cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是導(dǎo)電盤(4)為2 10只，其盤直徑為5 20cm、盤 厚度為2 IOcm,盤間距為2 10cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是導(dǎo)電盤(4)置于構(gòu)成無感高壓電阻器(10)的2 11只電阻之間，或套裝于無感高壓電阻器(10)上并經(jīng)螺栓(3)定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是無感高壓電阻器(10)與無感低壓電阻器(6)之間置有圓盤狀信號(hào)接線端子(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是無感低壓電阻器(6)的另一端依次電連接有U形盤(9)和接地端子(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬頻電壓信號(hào)采集裝置，其特征是盤狀高壓接線端子(I)、無感高壓電阻器(10)、螺栓(3)、導(dǎo)電盤(4)、圓盤狀信號(hào)接線端子(5)、無感低壓電阻器(6)、U形盤(9)和接地端子(7)外包覆有帶弓I線孔(8)的絕緣體(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬頻電壓信號(hào)采集裝置。它的電阻分壓部件由串聯(lián)連接的無感高壓電阻器(10)和無感低壓電阻器(6)組成，無感高壓電阻器(10)上置有一只以上的作為電容量調(diào)節(jié)部件的導(dǎo)電盤(4)；所述的無感高壓電阻器(10)的阻值為10～100MΩ，無感低壓電阻器(6)的阻值為10～100KΩ，所述的無感高壓電阻器(10)的另一端電連接有盤狀高壓接線端子(1)，導(dǎo)電盤(4)為1只，其盤直徑為5～20cm、盤厚度為2～10cm，導(dǎo)電盤(4)與盤狀高壓接線端子(1)的間距為2～10cm，所述的導(dǎo)電盤(4)為2～10只，其盤直徑為5～20cm、盤厚度為2～10cm，盤間距為2～10cm。它能將0～100MHz的電壓信號(hào)不失真地輸出，可廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)來采集各種電壓信號(hào)。
文檔編號(hào)G01R15/04GK103245821SQ20131020026
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者芮駿, 唐春林 申請(qǐng)人:安徽一天電氣技術(shù)有限公司