[发明专利]一种工频电场测量系统及工作方法

说明书

本发明提供了一种工频电场测量系统及工作方法，包括：电场测量传感器、信号预处理模块、微处理器和无线通信模块；电场测量传感器与信号预处理模块连接，信号处理模块与微处理器连接，微处理器与无线通信模块连接；电场测量传感器采用三维传感器，三维传感器包括三对电极板，XYZ三个方向各布置一对电极板，各方向上的电场强度与对应方向上的电极板之间的电势差对应；本发明所述的小体积的测量设备配合蓝牙无线传输，使测量设备表现为一个孤立点，测量时对原电场引入干扰小，多个测点同步采样，结合三维电场传感器，实现了立体空间电场的侧量，能够有效的用以推演三相电线的架空结构和电压等级。

技术领域

本发明涉及电场强度测量技术领域，特别涉及一种工频电场测量系统及工 作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有 技术。

高压输电线路的电场测量，对于输电线路本身运行安全以及靠近它的各种 设备、物体的安全都有非常重要的意义。超过一定强度的电场，会引起电晕， 对它周围的设备设施都有危害，移动物体(比如作业维修车、施工的吊车)靠 近高压线时，可以从检测到的场强评估距离的安全性，因此，检测供电线路周 围的场强具有实用意义。

现在的电力行业里面，可以具体地测量出设施所处空间的电场，对其设计、 制作和运转都有特别的用处，例如对高压设备的绝缘构造改造和监测等。还有， 随着电压等级的升高，不仅仅让相关的电力设备周围的电场分布情况变的越来 越复杂，还引起了电磁兼容问题。

发明人发现，工频电场频率低，受外部导电体影响大，三相电的叠加也对 电场有着密切影响，从而导致了现有的工频电场测量准确度较低。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种工频电场测量系统及工作方 法，小体积的测量设备配合蓝牙无线传输，使测量设备表现为一个孤立点，测 量时对原电场引入干扰小，多个测点同步采样，结合三维电场传感器，实现了 立体空间电场的侧量，能够有效的用以推演三相电线的架空结构和电压等级。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种工频电场测量系统，包括：

电场测量传感器、信号预处理模块、微处理器和无线通信模块；

电场测量传感器与信号预处理模块连接，信号处理模块与微处理器连接， 微处理器与无线通信模块连接；

电场测量传感器采用三维传感器，三维传感器包括三对电极板，XYZ三个 方向各布置一对电极板，各方向上的电场强度与对应方向上的电极板之间的电 势差对应。

进一步的，信号预处理模块采用CA3140型号的处理器。

进一步的，微处理器采用STC8A8K型号的处理器。

进一步的，无线通信模块为蓝牙模块。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块为信号处理模块、微处理器和 无线通信模块供电。

进一步的，三维传感器包括一对平行于X轴的电极板、一对平行于Y轴的 电极板和一对平行于Z轴的电极板。

更进一步的，各方向上的电场强度与对应方向上的电势差对应的对应关系 为：

其中，a为X方向两极板之间的距离。

本发明第二方面提供了一种工频电场测量系统的工作方法，利用上述的工 频电场测量系统，包括以下过程：

利用多个三维传感器进行多点位的电场测量，将测量到的各方向场强数据 对应的电势差数据发送给信号预处理模块进行数据预处理；