关键词：工频电场;;电场传感器;;带电作业;;安全距离监测
摘 要：工频电场测量在高压输电线路状态监测应用中有着重要的意义。工频电场是一个相对稳定的区域矢量,带电体周围电场分布可作为表征电气设备运行状态的物理参量。在其它条件不变的情况下,工频电场值的分布随着电压的变化而变化。根据电场分布的一般规律,电场值的大小与距离之间有着重要的关系。准确的测量高压带电体周围电场分布情况可间接反映电场测量点与电场源之间的距离关系。但由于输电线路现场设备较多,电场分布有不同程度的畸变,对电场的准确性测量带来较大难度。基于以上原理,为了保障移动机械臂在电力设备运行维护作业过程中与高压带电体保持一定的距离,文中提出了一种机械臂安全距离监测方法,并研究设计了机械臂安全距离监测装置。论文从电场计算的基本计算公式出发,分析了麦克斯韦经典电磁场计算模型在电磁场计算中的应用,介绍了工频电磁场的一般特性,并列举了输电线电场的计算方法及公式。详细论述了静电场及工频电场测量传感器的测量原理以及静电场测量与工频电场测量的区别与联系。文章建立了输电线路设备模型,利用ANSYS Maxwell电磁场仿真软件对电力设备电场分布情况进行了分析,计算出不同电压等级下高压带电体安全距离处的临界电场值。根据仿真结果分析机械臂安全距离监测方法的可行性,根据应用需求完成机械臂安全距离监测装置软硬件开发工作,最后对该装置进行了测试。测试结果表明,机械臂安全距离监测装置在测试过程中可实现危险区域的预警及报警工作,但可靠性及精度有待进一步提高,有误报警的情况发生,工作性能有待进一步提高。
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