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冲击 电场测量仪校准装置

阅读：1008发布：2020-06-18

专利汇可以提供冲击电场测量仪校准装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种冲击电场测量仪校准装置，包括：冲击电压发生装置，用于提供冲击电压；标准电场发生装置，用于将所述冲击电压转换为标准电场；分压器，与所述标准电场发生装置并联；电压测量单元，与所述分压器的低压端连接，用于测量所述冲击电压；其中，所述标准电场发生装置，包括：高压电极、接地电极和两个均压环；所述高压电极和接地电极分别用于连接所述冲击电压发生器的两极，所述高压电极和接地电极相隔一距离，所述高压电极和接地电极分别连接所述均压环。本实用新型提供的冲击电场测量仪校准装置，两电极与均压环连接，使得电极上电压更均衡；同时，合理的电极间距及电极尺寸，可以获得均匀的冲击电压电场。，下面是冲击电场测量仪校准装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，包括：
冲击电压发生装置，用于提供冲击电压；
标准电场发生装置，用于将所述冲击电压转换为标准电场；
分压器，与所述标准电场发生装置并联；
电压测量单元，与所述分压器的低压端连接，用于测量所述冲击电压；
其中，所述标准电场发生装置，包括：高压电极、接地电极和两个均压环；所述高压电极和接地电极分别用于连接所述冲击电压发生器的两极，所述高压电极和接地电极相隔一距离，所述高压电极和接地电极分别连接有所述均压环。
2.如权利要求1所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述高压电极和接地电极分别为半径1.6～2.0m的圆形金属板，所述高压电极与接地电极之间的距离为0.8～
1.2m，所述接地电极离地高度1～2m。
3.如权利要求2所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述高压电极和接地电极分别为半径1.8m的圆形金属板，所述高压电极与接地电极之间的距离为1m，所述接地电极离地高度1.5m。
4.如权利要求1所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述均压环的管径为40～60mm。
5.如权利要求4所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述均压环的管径为
50mm。
6.如权利要求1所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述标准电场发生装置还包括有机玻璃拉伸盒，用于将待测电场测量仪送入标准电场中；所述有机玻璃拉伸盒包括：固定段和移动段，所述固定段贯穿并固定在所述标准电场发生装置的外壳的一侧面，所述移动段可相对于所述固定段移动，其端部设置有固定待测电场测量仪的夹持件。
7.如权利要求1～6任一所述的冲击电场测量仪校准装置，所述分压器为冲击电阻分压器，所述电压测量单元包括：数字示波器和PC，所述数字示波器与所述冲击电阻分压器的低压端连接，用于采集冲击波形；所述PC用于将所述冲击波形转换为冲击电压值。
8.如权利要求1～6任一所述的冲击电场测量仪校准装置，其特征在于，所述分压器为工频电容分压器，所述电压测量单元为数字多用表。

说明书全文

冲击电场测量仪校准装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于电场测量仪校准领域，具体涉及一种冲击电场测量仪校准装置。

背景技术

[0002] 国家标准规定，电场测量仪校准应在一足够大的均匀电场中进行，在什么气体介质中测量就在什么气体中校正。目前，市场上电场测量仪主要用于测量工频电压，标定其刻度因数一般采用工频电场校准。目前没有冲击电场测量仪校准装置因而测量冲击电压的电场测量仪无法校准。实用新型内容

[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种冲击电场测量仪校准装置，用于冲击电压的电场测量仪的校准。

[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种冲击电场测量仪校准装置，包括：

[0005] 冲击电压发生装置，用于提供冲击电压；

[0006] 标准电场发生装置，用于将所述冲击电压转换为标准电场；

[0007] 分压器，与所述标准电场发生装置并联；

[0008] 电压测量单元，与所述分压器的低压端连接，用于测量所述冲击电压；

[0009] 其中，所述标准电场发生装置，包括：高压电极、接地电极和两个均压环；所述高压电极和接地电极分别用于连接所述冲击电压发生器的两极，所述高压电极和接地电极相隔一距离，所述高压电极和接地电极分别连接有所述均压环。

[0010] 进一步地，所述高压电极和接地电极分别为半径1.6～2.0m的圆形金属板，所述高压电极与接地电极之间的距离为0.8～1.2m，所述接地电极离地高度1～2m。

[0011] 进一步地，所述高压电极和接地电极分别为半径1.8m的圆形金属板，所述高压电极与接地电极之间的距离为1m，所述接地电极离地高度1.5m。

[0012] 进一步地，所述均压环的管径为40～60mm。

[0013] 进一步地，所述均压环的管径为50mm。

[0014] 进一步地，所述标准电场发生装置还包括有机玻璃拉伸盒，用于将待测电场测量仪送入标准电场中；所述有机玻璃拉伸盒包括：固定段和移动段，所述固定段贯穿并固定在所述标准电场发生装置的外壳的一侧面，所述移动段可相对于所述固定段移动，其端部设置有固定待测电场测量仪的夹持件。

[0015] 进一步地，所述分压器为冲击电阻分压器，所述电压测量单元包括：数字示波器和 PC，所述数字示波器与所述冲击电阻分压器的低压端连接，用于采集冲击波形；所述PC用于将所述冲击波形转换为冲击电压值。

[0016] 进一步地，所述分压器为工频电容分压器，所述电压测量单元为数字多用表。

[0017] 有益效果：

[0018] 本实用新型提供的冲击电场测量仪校准装置，两电极与均压环连接，使得电极上电压更均衡；同时，合理的电极间距及电极尺寸，可以获得均匀的冲击电压电场；除适用于冲击电场测量仪外，本实用新型还适用于工频电场测量仪。附图说明

[0019] 图1是本实用新型标准电场发生装置结构示意图；

[0020] 图2是本实用新型中有机玻璃拉伸盒的结构示意图；

[0021] 图3是本实用新型冲击电压电场测量仪校准装置结构示意图；

[0022] 图4是本实用新型工频电压电场测量仪校准装置结构示意图。

[0023] 图中，1高压套管，2高压电极，3均压环，4有机玻璃拉伸盒，6接地电极，7 支撑绝缘筒，8 钢化玻璃外壳，9接地铜箔、10固定支撑件，10冲击电压发生器，11标准电场发生装置，12冲击电阻分压器，13数字示波器，14工频电压发生器，15工频电容分压器，16数字多用表，
41固定段，42移动段，43挡片，81开口。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

[0025] 实施例一：

[0026] 标准电场发生装置，如图1所示，包括：高压套管1、高压电极2、接地电极6、均压环3、均压电阻5、钢化玻璃外壳8、支撑绝缘筒7、接地铜箔9和固定支撑件10；

[0027] 如图1所示，所述钢化玻璃外壳8为长方体形状，钢化玻璃外壳便于观察装置内部状况，通过固定支撑件10固定在地面并与地面隔离。在其内部设置有高压电极2和接地电极6，高压电极2和接地电极6为同心设置的圆形金属板；高压电极2通过高压套管1固定在钢化玻璃外壳8上端面，并通过高压套管1与冲击电压发生器的正极连接；接地电极6通过支撑绝缘筒7固定在钢化玻璃外壳8的下端面，并通过接地铜箔9与冲击电压发生器的负极连接。所述高压电极2和接地电极6相隔一距离；两个均压环3分别与高压电极2和接地电极6连接、固定；两电极连接有均压环3，使得电极上电压分布更均匀。

[0028] 本实施例中的一可选实施方式中，所述高压电极2和接地电极6分别为半径1.6～2m 的圆形金属板，所述高压电极2与接地电极6之间的距离为0.8～1.2m，所述接地电极离地高度1～2m；优选的，所述高压电极2和接地电极6分别为半径1.8m的圆形金属板，所述高压电极2与接地电极6之间的距离为1m，所述接地电极离地高度1.5m。接地电极6距离地面高度越高，两电极中心轴线上的电场分布越均匀，但考虑操作方便及占地空间等因素，设备整体高度也不能过高。

[0029] 本实施例的一可选实施方式中，所述均压环3的管径为40～60mm，优选的，所述均压环3的管径为50mm。

[0030] 本实施例的一可选实施方式中，所述钢化玻璃外壳8的侧面还固定有有机玻璃拉伸盒4，用于将电场测量仪送至两电极中轴线的中心位置。在钢化玻璃外壳8的侧面且位于所述高压电极2和接地电极6中间位置处，设有开口81(见图2)，有机玻璃拉伸盒4穿过开口81并固定在钢化玻璃外壳8上(见图2)。所述有机玻璃拉伸盒4如图2所示，包括：固定段41和移动段42，所述移动段42可相对于固定段41滑动；所述移动段42用于放置电场测量仪，其端部安装多层挡片43，所述挡片43用于安装电场测量仪，可根据电场测量仪的直径选择挡片
43位置。

[0031] 产生校准电场的装置的特性主要有：装置的尺寸足够大，使探头不对产生电场的电极表面上的电荷分布产生明显的干扰；均匀场区域足够大，以使在探头位置处场强值的不确定度减小到可接受的水平；电场不因邻近物体、地面或进行校准的操作人员而产生明显的畸变。本实施例可以满足上述要求，并且，经有限元分析，在本实施例中放入直径小于 120mm的球形探头或边长小于100mm的方形探头后，极板表面附近的电场偏差不会超过理论计算值的±1％，也就意味着此时探头不会对电极表面上的电荷分布产生明显的干扰，本实用新型所研制的不同电压波形下标准电场发生装置可以满足使用要求，产生冲击电压的标准电场。除产生冲击电压的标准电场外，本实施例还可用于产生工频电压的标准电场。

[0032] 实施例二：

[0033] 一种电场测量仪校准装置，用于校准使用于冲击电压电场环境中的电场测量仪，如图3所示，包括：

[0034] 冲击电压发生器10，用于提供冲击电压；

[0035] 实施例一所述的标准电场发生装置11，用于将所述冲击电压转换为标准电场；

[0036] 冲击电阻分压器12，与所述标准电场发生装置11并联；

[0037] 数字示波器13，与所述冲击电阻分压器12的低压端连接；冲击电阻分压器12低压端电压信号通过同轴电缆与数字示波器13连接。PC机(图未示)通过网线与数字示波器13相连，计算示波器采集到的冲击波形，最后换算到高压。

[0038] 进行电场标定的程序为：

[0039] (1)在电场测量仪的每个量程20％～100％范围内至少均匀地取五点，每一点对应一计算场强，Ei＝Ui/d；Ui是电极上的电位差，d是电极的间距。标准高压测量系统的不确定度应不大于0.5％。

[0040] (2)电场测量仪放置于有机玻璃拉伸盒4内，送至两电极中轴线的中心位置，得到仪器上的一最大读数A。

[0041] (3)Ki＝Ei/A，Ei是计算场强，取几个测量点Ki的平均值即为电场测量仪的刻度因数 K。

[0042] (4)用刻度因数K乘上仪器上的读数即得到测量值。在20％～100％量程范围内测得的场强值偏差应在计算场强的±3％以内。如果误差超过3％，则认为仪器不符合要求。

[0043] 实施例三：

[0044] 一种电场测量仪校准装置，用于使用于校准工频电压电场环境下的电场测量仪，如图4所示，包括：

[0045] 工频电压发生器14，用于提供工频电压；

[0046] 实施例一所述的标准电场发生装置11，用于将所述工频电压转换为标准电场；

[0047] 工频电容分压器15，与所述标准电场发生装置11并联；

[0048] 数字多用表16，与所述工频电容分压器15的低压端连接；工频电容分压器15的低压端输出电压进入数字多用表16，可测量工频电压的有效值。

[0049] 进行电场标定的程序与实施例二相同，此处不再赘述。

[0050] 用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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冲击电场测量仪校准装置

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