專利名稱：用于高壓導體的電壓測量的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在高壓導體上檢測電壓的測量設備與方法。
人們明白在下文中的術語“測量值變換器”意味著從一個傳播媒介向另一個傳播媒介(在這種情況下是在模擬電信號與光信號之間)轉換測量信號的單元。
背景技術：
在高電壓裝置或特高電壓裝置中，有必要確立電氣變量(例如電流、電壓、功率和能量)的大小以及當在這種情況下電流與電壓的諧頻值的出現(xiàn)。
在本申請中，特高電壓裝置或高電壓裝置意味著可代表性地包括電氣設備，例如交流電機、變壓器、高壓電容器、負載/負荷、線、電纜、匯流條、隔離開關與斷路器相關聯(lián)的測量器件與致動器、以及非線性部件例如轉換器等，其位于有限的區(qū)域之內并以協(xié)調的方式運行。
在高電壓裝置或特高電壓裝置中，通常借助于測量器件(例如測量變換器、電壓變換器和電流變換器)檢測電流與電壓的測量值。
常規(guī)的電磁測量變換器，更具體地說電壓變換器，是頻率依賴的，所以一般不太適于測量諧頻，因為頻率依賴的故障將會很大。就降低頻率依賴故障的目的來說，可以有利地使用其他類型的測量變換器。
依照現(xiàn)有技術，利用測量變換器(例如具有測量值的光傳輸?shù)膬x表變換器/光測量變換器)，供檢測高電壓裝置上的測量值，例如數(shù)字/光電壓變換器和數(shù)字/光電流變換器。
依照現(xiàn)有技術，數(shù)字/光電壓變換器檢測導體上的ac電壓，用包括連接在導體之間的電容分壓器的測量設備進行測量，測量其電壓和地電位；分壓器包括電容器設備，具有串聯(lián)在一起的高壓電容器，以及還具有連接到所述串聯(lián)部分的電容輔助分壓器；通過所述輔助分壓器檢測電壓。數(shù)字/光電壓變換器還包括數(shù)字/光測量值變換器，其將測量的電壓轉換成光信號供光傳輸用。電容器裝置布置在支承絕緣子上。
M.Adolfsson等人的《EHV串聯(lián)電容器組合，站臺接地信令、繼電保護與管理的新方法》(IEEE Transactions on Power Delivery，1989年4月，vol.4，No.2pp1369-1376)公開了一種作為高壓裝置的一件防護設備的部分數(shù)字/光電流變換器的已知的實施例，在該例子中為串聯(lián)電容器裝置。其中描述的電流轉換器具有圍繞連接條的磁芯，所述的連接條打算供到導體上的連接使用，其電流要被測量。此外，電流變換器包括具有負荷的副繞組和數(shù)字/光測量值變換器，該數(shù)字/光測量值變換器與屬于數(shù)字/光測量變換器的數(shù)字/光測量值變換器是同一種，例如電壓測量器件。
另一個已知的測量變換器的實施例是組合的數(shù)字/光測量變換器，分別包括與如上所述同一種的分離的數(shù)字/光電壓變換器和分離的數(shù)字/光電流變換器。
該專利申請的圖1顯示為測量設備3的公知實施例的單線圖，包括分別由數(shù)字/光電流變換器31和分離的數(shù)字/光電壓變換器32組成的組合數(shù)字/光測量變換器，分別用于檢測高壓導體1和控制設備2的電流和電壓測量值。測量設備包括在高壓裝置中?？刂圃O備位于控制室。
依照現(xiàn)有技術，數(shù)字/光電流變換器31包括電磁電流變換器和數(shù)字/光測量值變換器333a。
電流變換器具有(以本身已知的方式)圍繞連接條的磁芯，所述的條連接在作為初級繞組的高壓導體1上。電流變換器還包括(以本身已知的方式)帶有負荷R2的次級繞組T2，所述的次級繞組圍繞所述芯。在負荷上檢測代表穿過高壓導體1的線電流I的電壓的幅度值Va。向數(shù)字/光測量值變換器333a提供幅度值Va，其中將幅度值Va轉換成光信號Da。通過在數(shù)字/光測量值變換器333a與控制設備2之間連接的光纖，執(zhí)行向控制設備2的光信號Da的傳輸。
電壓變換器32包括帶有電容器設備的電容分壓器以及數(shù)字/光測量值變換器333b，電容器設備包括高壓電容器HC，高壓電容器HC裝備有功能上將其分為兩個電容器單元的測試抽頭V，以及設計成串聯(lián)連接的電容輔助分壓器HS，電容輔助分壓器HS包括串聯(lián)電阻R1和兩個電容器C1與C2。
在高壓導體1與地電位E之間連接高壓電容器HC。在測試端子V與地電位E之間，連接輔助分壓器HS，電容器C2也連接到地電位E。在電容器C2兩端，檢測代表線電壓U的電壓的幅度值Vb。向數(shù)字/光測量值變換器333b提供幅度值Vb，其中將幅度值Vb轉換成光信號Db。通過在數(shù)字/光測量值變換器333b與控制設備2之間連接的光纖，執(zhí)行向控制設備2的光信號Db的傳輸。光測量值變換器333b與333a是同一種光測量值變換器。
包括輔助分壓器的數(shù)字/光電壓變換器帶來復雜的設計，而且輔助分壓器需要相當大的空間。
另外，上面的測量裝置在高壓電容器上需要有打算供輔助分壓器使用的測試抽頭，高壓電容器包括在測量裝置中，所述的測試抽頭需要昂貴的套管。
在用于電流和電壓的測量值的組合檢測的上述組合測量變換器的實際實施例中，在支承絕緣子上安裝電容器設備，并且在支承絕緣子的頂部安裝數(shù)字/光電流變換器。因為電流變換器的機架與高壓導體直接接觸，包括在電流變換器中的測量值變換器連接在高電位。電流變換器的測量值變換器上的測量信號的輸入端在一個點連接到機架。以相似的方式，數(shù)字/光電壓變換器通過機架連接到地電位E，并且機架在一個點連接到電壓變換器的測量值變換器上的測量信號的輸入端。在本例子中支承絕緣子在各自測量值變換器的不同電位級之間起絕緣作用。
在基本分離的電位級上從而分別檢測電流和電壓的測量值，這意味著必須利用分離的測量裝置，包括光電測量值變換器和用于各測量裝置的一個傳輸鏈路，如上所述。
各光電測量值變換器伴隨相當大的材料費用及用于安裝與運轉的費用。
在高壓電容器上的測試抽頭與高壓線之間通過代替連接電壓變換器的輔助分壓器，可獲得高電位的測量值。然而，這是不切實際的解決方法，其仍然需要額外的用于內部測試抽頭的套管，安裝與運轉的費用沒有變，另外，還伴隨新的設計。
在安裝中增加的每一個部件，原則上會增大安裝中發(fā)生故障的風險。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供用于在高壓導體上檢測ac電壓測量值的測量設備與方法。
依照本發(fā)明，實現(xiàn)該目的，測量設備產(chǎn)生高壓導體上代表ac電壓的電壓的測量值，其中測量設備包括用于高壓導體與地電位之間連接的有已知電容的一個電容器設備，其中測量設備還包括用于檢測流過電容器設備的電容器電流的電流測量單元，以及依據(jù)所述電容器電流用于形成電壓的所述測量值的單元。
相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明特別導致下面的優(yōu)點用的部件更少的更簡單的設計。按照現(xiàn)有技術，為了檢測在高電壓級的ac電壓，需要連接到內部測試抽頭的有空間需要的電容輔助分壓器，以及專門制造的用于電容器設備的高壓電容器上的測試抽頭的額外的套管。更簡單的設計還伴隨如減少熱應力、增加短路電容和更低的費用的優(yōu)點。
通過包括與電容器設備串聯(lián)連接的有已知電阻的電阻器的電壓測量單元，獲得本發(fā)明的有利的進一步的改進，藉此依據(jù)代表電容器電流的電阻器兩端的檢測電壓形成電壓的測量值，與依照現(xiàn)有技術設計的測量設備相比其還有助于更簡單的設計。另外，通過選擇電容器設備作為耦合電容器并提供給它連接到所述電阻器的外部電壓端子，通過所述的電壓端子可以簡單檢測代表穿過所述耦合電容器的電流的測量值。
上述實施例的另一個優(yōu)點是，通過容易地安裝有已知電阻的額外的電阻器，需要時可以校準測量設備。
獲得本發(fā)明的進一步的有利的改進，所述的電壓測量單元包括數(shù)字/光測量值變換器，通過它可將電壓的測量值轉換成代表電壓的測量值的一系列光脈沖，其許可電壓獨立傳輸(voltage-independenttransmission)。
通過在支承絕緣子上布置電容器設備，并允許測量設備包括電傳導材料屏，電傳導材料屏圍繞上面提到的外部的電壓端子并電連接到支承絕緣子的機殼，從而獲得本發(fā)明的又一個有利的改進。這樣，耦合電容器的外部電壓端子在定義的途徑會旁路電容的寄生電流和電阻的表面電流。
上面提到的傳導材料有利地是下面的材料中的任何一種金屬、傳導聚合體材料、傳導復合材料。
本發(fā)明的再一個有利的改進是，允許依照本發(fā)明的具有在高壓導體與電容器設備之間連接的所述電阻器的測量設備還包括電流測量單元，例如有磁芯的電流變換器，利用那個電流變換器形成代表流過高壓導體的線電流的電流的測量值，并且允許向數(shù)字/光測量值變換器提供電流的所述測量值，以及將電流的測量值轉換成電壓獨立傳輸?shù)拇黼娏鳒y量值的光脈沖系列。
本發(fā)明的進一步的有利的改進是，允許按照本發(fā)明的測量設備還包括電流測量單元，例如Rogowski線圈，用于形成代表流過高壓導體的線電流的電流測量值；用上面已經(jīng)描述的用于從電流變換器的測量值形成電流測量值的同樣的方法處理所述的電流測量值。因為非金屬芯有Rogowski線圈的特征，該芯將不會變得磁飽和。來自Rogowski線圈的結果輸出電壓與頻率成比例增加，并因而當檢測具有低幅度的諧頻時是有利的。電流變換器配備有鐵芯，并經(jīng)比較有非線性特征的磁化曲線。用作為電流測量單元的具有Rogowski線圈的實施例，還可獲得關于重量和費用的更簡單設計。
本發(fā)明另外的有利改進是，允許依照本發(fā)明的測量設備還包括電流測量單元，例如電流變換器和Rogowski線圈的組合。為了比分離地各測量單元在更大的頻率間隔獲得好的測量精度，用電流變換器測量基本分量，并用Rogowski線圈測量高次分量。
本發(fā)明另一個有利改進是，允許測量設備包括依照本發(fā)明的電壓測量單元、包括Rogowski線圈和/或電流變換器的電流測量單元、以及數(shù)字/光測量值變換器，所述的測量值變換器被布置成順序地將電壓測量值和電流測量值轉換成用于順序傳輸?shù)墓饷}沖系列，并在同時給所述的數(shù)字/光測量值變換器提供電壓測量值和電流測量值，以及將所述的電壓測量值和所述的電流測量值順序地轉換成光脈沖系列供在公用光傳輸鏈路上向地電位的順序傳輸。
上面提到的測量設備的一個有利的實施例是，在支承絕緣子上布置電容器設備，并且在支承絕緣子的頂部安裝所述的數(shù)字/光測量值變換器的所述的電流測量單元，以及電傳導屏連接到電流測量單元上的電傳導部分(例如金屬部分)和支承絕緣子的機殼上，但與耦合電容器的外部電壓端子電絕緣。
下面的說明和所附的權利要求將會使本發(fā)明的有利的進一步的改進更清楚。


通過參考附圖對實施例的說明，將更詳細地描述本發(fā)明，其中圖1顯示在高壓裝置中電流和電壓測量的測量設備的依照現(xiàn)有技術的實施例，圖2A顯示依照本發(fā)明供電壓測量用的在高壓裝置中的測量設備的有利的實施例，圖2B顯示依照與現(xiàn)有技術的電流測量相結合的本發(fā)明的供電壓測量用的高壓裝置中的測量設備的有利的實施例，以及圖3顯示依照與現(xiàn)有技術的電流測量相結合的本發(fā)明的供電壓測量用的高壓裝置中的測量設備的有利的實施例，測量設備包括作為電和電磁防護設備的屏。
具體實施例方式
下面的說明涉及方法以及測量設備。
圖2A以單線圖和框圖的形式顯示，為了形成代表高壓導體1上的電壓的測量值用于通過電壓測量單元41檢測電壓的測量設備4，以及控制設備2。測量設備包括在高壓裝置中?？刂圃O備放置在控制室。
高壓導體1的代表性的值是200-4000A和145-550kV。
電壓測量單元41包括電阻器R41，數(shù)字/光測量值變換器43，以及電容器設備C41，電容器設備C41包括有外部電壓端子B41的耦合電容器C。
在高壓級的高壓導體1與在電容器設備上的外部電壓端子B41之間連接電阻器R41，電容器設備的第二極連接到地電位E。以代表穿過耦合電容C的電流Ic的電壓的形式檢測電阻器R41兩端的測量值Vu，給定頻率的電流Ic與高壓導體1和地電位E之間的ac電壓U成比例。給數(shù)字/光測量值變換器43提供測量值Vu。
數(shù)字/光電測量值變換器43以已知的方式包括含有模/數(shù)轉換器A/D和數(shù)字/光轉換器D/O的轉換設備。測量值變換器具有許多輸入通道，各通道打算供連續(xù)的模擬輸入信號使用，并且裝備有供所述輸入信號的信號處理用的自由可配置處理器單元，以及公用輸出通道。
控制設備包括類似的轉換設備，包含光/數(shù)字轉換器O/D。另外，轉換設備還包括計算構件P，例如打算供在計算機程序中或作為計算機程序碼單元的測量數(shù)據(jù)的處理使用的、包括處理單元的計算機設備。在地電位執(zhí)行在控制設備2中的信號處理和進一步的處理。
數(shù)字/光轉換器D/O和光/數(shù)字轉換器O/D連接到用于光信號傳輸?shù)墓饫w，例如光傳輸鏈路。
來自電壓測量單元的模擬信號Vu出現(xiàn)在測量值變換器的輸入通道中的一個上，進一步向將所述的模擬信號轉換為代表信號Vu的數(shù)字電信號S1的模/數(shù)轉換器A/D提供所述的模擬信號。
向測量值變換器的數(shù)字/光轉換器D/O提供信號S1，其將數(shù)字電信號S1轉換成光數(shù)字輸出信號O1。通過在數(shù)字/光測量值變換器43與控制設備2之間連接的所述光纖，執(zhí)行向控制設備2的光信號O1的傳輸。在控制設備中的光數(shù)字轉換器中，將光數(shù)字信號O1轉換成數(shù)字信號S2，數(shù)字信號S2代表表示穿過耦合電容C的電流Ic的電壓的測量值Vu。
此后，向計算構件提供數(shù)字信號S2。在為該目的而建立的界面(interface)上，在計算構件中，依據(jù)數(shù)字信號S2執(zhí)行高壓導體1與地電位E之間的ac電壓U的計算。用作為參數(shù)的電流Ic的值、電阻器R41的電阻的已知的值和耦合電容器C的阻抗，進行計算。如上面講到的，給定頻率的電流Ic與高壓導體1和地電位E之間的ac電壓U成比例。在為該目的建立的界面上，在為了確定諧波含量或功率輸出的測量的計算構件中，允許直接處理數(shù)字信號S2。
在描述的實施例中耦合電容器和電阻器的代表性的值是關于145-550kV的電壓和50Hz的頻率，耦合電容器為19-5nF或更低，相應的阻抗為640-165kΩ，電阻器為1-20Ω。
在圖2B中顯示本發(fā)明的另一個有利的實施例，包括為了形成代表高壓導體1上的電流和電壓的測量值而用于檢測電流和電壓的測量設備5，以及控制設備2。
測量設備5包括具有如上所述的設計的電壓測量單元41，以及依照現(xiàn)有技術的具有不同設計的電流測量單元，例如包括電流變換器(在這里指第一實施例42a)，或包括Rogowski線圈(在這里指第二實施例42b)。
在電壓測量單元，以代表穿過如上所述的耦合電容器C的電流Ic的電壓的形式檢測測量值Vu，給定頻率的那個電流Ic與高壓導體1和地電位E之間的ac電壓U成比例。向數(shù)字/光測量值變換器43的第一通道提供測量值Vu。
在第一實施例42a中的電流測量單元中，包括電流變換器，電流變換器以已知的方式具有帶有經(jīng)過測量芯的連接條的磁芯，連接條連接到高壓導體，其以這種方式有初級繞組的作用，且次級繞組T2纏繞在圍繞所述連接條的測量芯上。電流變換器以已知的方式進一步包括電阻器R2形式的負荷。以代表穿過高壓導體的線電流I的電壓的形式檢測負荷兩端的測量值Va。向數(shù)字/光測量值變換器43的第二通道提供測量值Va。
在電流測量單元42b中包括Rogowski線圈W，Rogowski線圈以已知的方式圍繞高壓導體1。Rogowski線圈以代表穿過高壓導體的線電流I的電壓的形式用來檢測測量值Vw。向數(shù)字/光測量值變換器43的第二通道提供測量值Vw。
在數(shù)字/光電測量值變換器43的輸入通道，從電流測量單元發(fā)生模擬信號Va或Vw，以及從電壓測量單元發(fā)生Vu。測量值變換器的輸入通道連接到模/數(shù)轉換器A/D。模/數(shù)轉換器A/D例如可以由單個模/數(shù)轉換器單元或者幾個模/數(shù)轉換器單元組成，一個單元連接到所述輸入通道中的每一個。
如果模/數(shù)轉換器A/D由單個模/數(shù)轉換器單元組成，用從控制設備2獲得的取樣頻率，該單元依靠時間轉接器順序檢測所述輸入通道，然后將在輸入通道上的檢測的模擬信號轉換成代表信號Vu和信號Va兩者的、或信號Vw的順序的數(shù)字電信號S1。
如果模/數(shù)轉換器A/D由幾個模/數(shù)轉換器單元組成，所述幾個單元中的每一個單元在同一時刻檢測連接到所述每一個單元的輸入通道。然后，用從控制設備2獲得的取樣頻率，依靠時間轉接器，以上面所述的同樣的方法將在輸入通道上檢測的模擬信號順序地轉換成代表信號Vu和信號Va兩者的、或信號Vw的順序的數(shù)字電信號S1。
此后，向數(shù)字/光轉換器D/O提供信號S1，數(shù)字/光轉換器D/O將數(shù)字電信號S1轉換成光數(shù)字輸出信號O1，以上面所述的電壓測量單元的同樣的方法供向控制設備的進一步的傳輸。
在控制設備中光數(shù)字信號O1然后被轉換成數(shù)字信號S2，數(shù)字信號S2順序地代表來自電流測量單元的信號Va或Vw，以及來自電壓測量單元的信號Vu。
在為該目的建立的界面上，在計算構件中，用作為參數(shù)的給定的取樣頻率將數(shù)字信號S2順序分成代表線電流I的它的成分即信號Va或Vw，以及代表表示穿過耦合電容器C的電流Ic的電壓的測量值Vu，并且在為該目的建立的另一個界面上，用作為參數(shù)的電流Ic的測量值、電阻器R41的電阻的已知值和耦合電容器C的阻抗執(zhí)行ac電壓U的計算。如上面講到的，給定頻率的電流Ic與高壓導體1和地電位E之間的ac電壓U成比例。在用于確定諧波含量或功率輸出的測量的為該目的建立的另一個界面上，數(shù)字信號的成分還允許它們自己直接被處理。
本發(fā)明的再另一個有利的實施例允許測量設備包括電壓測量單元41，電壓測量單元41以上述方式依照本發(fā)明執(zhí)行電壓測量，以及同時包括電流測量單元，電流測量單元還在同時利用包含測量變換器的第一實施例42a和包含Rogowski線圈的第二實施例42B，Rogowski線圈以上述方式(見圖2B)依照已知技術執(zhí)行電流測量。目的是為包含高次分量的頻率間隔獲得測量的好的精度。在本實施例中，在數(shù)字/光測量值變換器43上向三個不同通道提供電壓Vu、Vw和Va的檢測的測量值，并且以如上所述的基于組合的電流和電壓的測量向數(shù)字/光測量值變換器提供的測量值的同樣的方式，進一步處理電壓Vu、Vw和Va的檢測的測量值，不同之處在于數(shù)字信號S1、光信號O1和數(shù)字信號S2順序代表所有的信號Vu、Va和Vw。因而為了比分離地各電流測量單元在更大的頻率間隔上獲得測量的好的精度，Va和Vw代表線電流I，也就是用電流變換器測量的電流的基本分量和用Rogowski線圈測量高次分量。Vu代表表示穿過耦合電容器C的電流Ic的電壓的測量值，且如上所講到的，給定頻率的電流Ic與高壓導體1和地電位E之間的ac電壓U成比例。
圖3顯示如上所述的并在圖2B中所示的用于電流和電壓的測量值的組合檢測的測量設備的實際實施例，當利用依照第一實施例42a的電流測量單元時，包括測量變換器，和/或當利用依照第二實施例42b的電流測量單元時，包括Rogowski線圈，以及在依照本發(fā)明的實施例中的電壓測量單元。在測量設備的所述實際實施例中，電容器設備包含在支承絕緣子N上，且在支承絕緣子的頂部有利地放置電流測量單元，在高壓導體1與在高壓級的耦合電容器C的外部電壓端子B41之間連接電阻器R41。通過絕緣層L1外部電壓端子與電流測量單元的電傳導機殼M分離，以及通過絕緣層L2高壓導體與電流測量單元的電傳導機殼M分離。
代表穿過耦合電容器的電流的測量信號受到耦合電容器的高壓端子與鄰接相之間的電容寄生電流的影響，以及受到絕緣子上的電阻表面電流的影響。這些電流影響測量信號的大小和相位(phaseposition)。
通過給依照本發(fā)明測量設備提供帶有電傳導材料(例如金屬、傳導聚合體材料或傳導復合材料)的屏PS，其中所述屏圍繞耦合電容器的外部電壓端子B41作為電磁屏，可顯著減少從電容和電阻電流i發(fā)出的這種錯誤源。
屏與電壓端子B41電絕緣。屏的上部連接到在高電位圍繞電流測量單元的機殼的傳導部分(例如金屬部分)M，用彈性傳導材料將屏的下部連接到絕緣子的機殼N，彈性傳導材料(例如導電橡膠或彈性材料)在機殼與絕緣子之間為可能在絕緣子的表面出現(xiàn)的電阻表面電流建立受控制的旁路。
依靠簡單的裝置，通過與電阻器R4并聯(lián)連接高歐姆的已知電阻器可校正測量設備。
本發(fā)明不限于所示的實施例，但是，在如由權利要求所限定的本發(fā)明的范圍內本領域的技術人員當然可以以多種方式修改它。從而，可簡單地將電阻器R41結合成作為電流測量單元的部分。
通過用無線電鏈路或用紅外線(IR)的傳輸鏈路替代光傳輸鏈路，可提供另外的實施例。
然后，如果由無鏈電線路代替光鏈路，則用數(shù)字/無線信號轉換器代替測量值變換器中的數(shù)字/光轉換器D/O，且由無線/數(shù)字信號轉換器代替控制設備中的光/數(shù)字轉換器O/D，或者如果紅外線傳輸鏈路代替光鏈路，則由數(shù)字/IR轉換器代替測量值變換器中的數(shù)字/光轉換器D/O，且IR/數(shù)字轉換器代替控制設備中的光/數(shù)字轉換器O/D。
在控制設備中，將傳輸?shù)男盘栟D換成適當?shù)男问胶碗娖?，并且以參考圖2A和2B所述的以及在此所述的同樣方式的適當方式處理傳輸?shù)男盘栆勒毡景l(fā)明的包含電壓測量的測量設備，在耦合電容器與地電位之間還可連接電阻器。
權利要求
1.用于形成代表高壓導體(1)上的ac電壓(U)的電壓的測量值(Vu)的測量設備(4)，所述測量設備包括用于在高壓導體(1)與地電位(E)之間連接的有已知電容的電容器設備(C41)，其特征在于所述的測量設備還包括電流測量單元(41)，所述電流測量單元(41)用于檢測流過所述電容器設備的電容器電流(Ic)且依據(jù)所述電容器電流形成電壓的測量值。
2.依照權利要求1所述的測量設備，其特征在于所述電流測量單元包括與所述電容器設備串聯(lián)連接的電阻器(R41)，依據(jù)代表所述電容器電流的所述電阻器兩端的檢測的電壓形成所述電壓的測量值(Vu)。
3.依照權利要求1和2所述的測量設備，其特征在于所述電流測量單元包括數(shù)字/光測量值變換器(43)，用于將所述電壓的測量值變換成代表所述電壓的測量值的一系列光脈沖(01)。
4.依照前面的權利要求中的任何一項所述的測量設備，其特征在于所述電容器設備是帶有外部電壓端子(B41)的耦合電容器(C)的形式，所述電容器設備布置在支承絕緣子上，所述測量設備包括圍繞所述外部電壓端子的電傳導材料的屏(PS)，所述電傳導屏電傳導地連接到所述支承絕緣子的機殼(N)。
5.依照權利要求4所述的測量設備，其特征在于在所述高壓導體與所述電容器設備上的所述外部電壓端子之間連接所述電阻器，另外，它包括用于形成代表流過所述高壓導體的線電流(I)的電流(Va，Vw)的測量值的電流測量單元(42a，42b)。
6.依照權利要求5所述的測量設備，其特征在于向所述數(shù)字/光測量值變換器提供所述電流的測量值，所述數(shù)字/光測量值變換器用于將所述電流的測量值轉換成代表所述電流的測量值的一系列光脈沖(01)。
7.依照權利要求6所述的測量設備，其特征在于布置所述數(shù)字/光測量值變換器以將所述電壓的測量值和所述電流的測量值順序轉換成一系列光脈沖，供在公共光傳輸鏈路上向地電位的順序傳輸。
8.依照權利要求5至7中的任何一項所述的測量設備，其特征在于在所述支承絕緣子的頂部安裝所述電流測量單元，所述電傳導屏電傳導地連接到所述支承絕緣子的機殼(N)以及所述電流測量單元上的電傳導部分(M)，所述電流測量單元位于所述高壓導體的電位但與所述耦合電容器的外部電壓端子電絕緣。
9.一種用于形成電壓的至少一個測量值(Vu)的方法，所述電壓的至少一個測量值代表在高壓導體(1)上的ac電壓(U)，其中測量設備連接在所述高壓導體(1)與地電位(E)之間，所述測量設備包括具有已知電容的電容器設備(C41)，其特征在于檢測流過所述電容器設備的電容器電流(Ic)，且依據(jù)所述電容器電流形成所述電壓的測量值。
10.依照權利要求9所述的方法，其特征在于電阻器(R41)與所述高壓導體和所述電容器設備串聯(lián)連接，且所述電容器電流(Ic)檢測為所述電阻器兩端的電壓的測量值(Vu)。
11.依照權利要求9和10中的任何一項所述的方法，其特征在于向數(shù)字/光測量值變換器提供所述電壓的測量值，且將所述電壓的測量值轉換成代表所述電壓的測量值的一系列光脈沖(01)。
12.依照權利要求9至11中的任何一項所述的方法，其中由耦合電容器(C)構成所述電容器設備，其特征在于所述耦合電容器裝備有外部電壓端子(B41)，所述電容器設備布置在支承絕緣子(N)上，以及所述測量設備裝備有電傳導材料的屏(PS)，所述屏(PS)圍繞所述外部電壓端子并且電傳導地連接到所述支承絕緣子的機殼(N)。
13.依照權利要求12所述的方法，其特征在于在高壓導體與所述電容器設備上的所述外部電壓端子之間連接所述電阻器(R41)，另外，電流測量單元(42a，42b)連接到所述測量設備，以及檢測代表流過所述高壓導體的線電流(I)的電流的測量值(Va，Vw)。
14.依照權利要求13所述的方法，其特征在于向數(shù)字/光測量值變換器提供所述電流的測量值，且將所述電流的測量值轉換成代表所述電流的測量值的一系列光脈沖(01)。
15.依照權利要求14所述的方法，其特征在于在公共光傳輸鏈路上向地電位順序地傳輸所述電壓的測量值和所述電流的測量值。
16.依照權利要求13至15中的任何一項所述的方法，其特征在于在所述支承絕緣子的頂部安裝所述電流測量單元，且所述電傳導屏電傳導地連接到所述電流測量單元上的電傳導部分(M)和所述支承絕緣子的機殼(N)，所述電流測量單元位于所述高壓導體的電位但與所述耦合電容器的外部電壓端子電絕緣。
全文摘要
為了形成代表高壓導體上的ac電壓的電壓的測量值的測量設備，其中測量設備包括用于在高壓導體與地電位之間連接的有已知電容的電容器設備。測量設備還包括電流測量單元，用于檢測流過電容器設備的電流并且依據(jù)所述電容器電流形成電壓的測量值。
文檔編號G01R19/06GK1748149SQ200380109730
公開日2006年3月15日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權日2002年12月20日
發(fā)明者M·阿多爾夫松, J·倫德奎斯特, J·海夫納 申請人:Abb股份有限公司