一种电压测量装置的制作方法

本实用新型涉及感应电压技术领域，尤其涉及一种电压测量装置。

背景技术：

在线路感应电压测量的试验上，鉴于采用电容分压测量的技术，存在诸如体积较大以及面对低感应电压时无法正常使用的问题，现有技术中，更多的是采用万用表直接测量以及采取纯电阻分压的方式进行线路感应电压的测量。

为此，现有技术便不可避免地存在线路感应电压的测量量程较低，电阻等低压元器件使用过程中缺少高压保护，易被过高感应电压击穿的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种电压测量装置，旨在解决现有技术中电阻分压电路中缺少高电压电路保护，并且可以解决电压测量量程较低的问题。

本实用新型提供了一种电压测量装置，其包括：

电压测量模块，用于对线路电压进行测量，所述电压测量模块的量程可变；

保护模块，用于判断所述线路电压是否超过所述电压测量模块的最大测量量程，在所述线路电压不超过所述电压测量模块的最大量程时，将所述线路电压输入所述电压测量模块进行测量，并对超过所述最大测量量程的所述线路电压进行测量。

本实用新型实施例通过设置电压测量模块对线路电压进行测量，电压测量模块的量程可变，并设置保护模块判断线路电压是否超过电压测量模块的最大测量量程，在线路电压不超过电压测量模块的最大量程时，将线路电压输入电压测量模块进行测量，对超过最大测量量程的线路电压进行测量。从而解决了电阻分压电路中缺少高电压电路保护，以及电压测量量程较低的问题，并且测量量程可根据实际情况自由切换，灵活性高的同时，也确保了测量结果更加的精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的保护模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的判断模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种电压测量装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的第一端头的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的第二端头的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的导通模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种电压测量装置的结构示意图，其包括电压测量模块800和保护模块900，电压测量模块800用于对线路电压进行测量，电压测量模块800的量程可变；保护模块900用于判断线路电压是否超过电压测量模块800的最大测量量程，保护模块900在线路电压不超过电压测量模块800的最大量程时，将线路电压输入电压测量模块800进行测量，并对超过最大测量量程的线路电压进行测量。

具体地，通过设置电压测量模块800对线路电压进行测量，电压测量模块800的量程可变，并设置保护模块900判断线路电压是否超过电压测量模块800的最大测量量程，在线路电压不超过电压测量模块800的最大量程时，将线路电压输入电压测量模块800进行测量，对超过最大测量量程的线路电压，保护模块900直接进行测量。从而解决了电阻分压电路中缺少高电压电路保护，以及电压测量量程较低的问题，并且测量量程可根据实际情况自由切换，灵活性高的同时，也确保了测量结果更加的精确。

在一实施例中，电压测量模块800包括电压表V以及与电压表V串联的分压模块，分压模块包括多个并联的分压支路，分压支路上设有内阻预定的分压电阻R，每条分压支路上设有控制线路开闭的开关S。

如图2所示，具体地，以三个分压支路为例，其包括三个开关S11-S13，以及两个阻值固定的电阻R11和R12，只有开关S11闭合时线路电压直接接入电压表V，此时测量量程最小；只有开关S12闭合时，线路电压经电阻R11和R12分压后接入电压表V，此时测量量程最大；只有开关S13闭合时，线路电压经电阻R11分压后接入电压表V。假设电压表的内阻为R，R11＝9R，R12＝90R，如是电压测量模块800在开关S12闭合时测量量程最大，为电压表实际测量量程的100倍，即此时只需使用0～50V量程的电压表即可测出0～5000V的待测电压读数，即在只有开关S12闭合时，若电压表V的读数为K，则待测电压的实际值为100K，在只有开关S11闭合时，电压表V的读数即为待测电压的实际值，在只有开关S13闭合时，若电压表V的读数为K，则待测电压的实际值为10K。在具体实现中，电阻R11和R12的内阻可根据实际需要自行设置。在使用到的电压表的参数(内阻、量程)固定的时候，首先接通最大内阻的分压支路，来获取电压表的读数，以上述实施例为例，最大的测量量程为0～5000V，其次测量量程为0～500V，最小的测量量程为0～50V，若电压表的读数为K，则实际电压值为100K，若发现100K＜500V，则将电压测量模块800的测量量程更换至0～500V内，因电压表的量程是一定的，缩小了10倍量程，则相对的提高了获取实际待测电压读数的精度。同理，后续测定中，当10K＜50V时，将测量量程切换至0～50V来进行待测电压读数的获取，此时使用到的是电压表V本身直接out接口进行测量，测得的电压值读数的精确度也最高。在具体实现中，电压测量模块800的切换可通过设置数字处理模块加自动控制模块进行自动识别并切换，在一些简易设备中也可以通过操作人员的自行判断并手动切换。具体使用的分压支路的条数以及采用的分压电阻的阻值也可根据实际需要自行设定。

在一实施例中，分压电阻的内阻为电压表内阻的整数倍。

具体地，使用电压表内阻的整数倍的电阻可方便在读取到电压表的读数时，快速直观地获取待测电压的实际数值。

如图3所示，在一实施例中，保护模块900包括判断模块100和导通模块200，判断模块100包括与电压输入端相连的第一端头110，以及与第一端头110间隔一定距离可相对第一端头110做对向移动的第二端头120，第二端头120的输出端连接有用于读取测量线路中放电电流大小的第一监测装置130和读取第一端头110与第二端头120之间的间隙距离的第二监测装置(图中未示出)，导通模块200用于在判断模块100判断感应电压未超过电压测量模块800的最大量程时时将电路导通至电压测量模块800。

具体地，输入电压自图中in接口输入，在对输入电压进行测量时，首先由判断模块100对感应电压的是否超过预设电压阈值进行判断，在设计时可根据实际采用的最大量程的电压表能测定的电压值量程来设计，例如现有电压表的量程是0～5000V，此时设置预设电压阈值为5000V，那么在5000V以内的电压可直接通过电压表来进行测量，0～5000V量程的电压表接于电压测量模块800，用于在判断模块100判断感应电压不超过预设电压阈值5000V时，由导通模块200导通，自out接口接入电压测量模块800对电压的数值进行测量。当判断模块100判断到感应电压超过预设电压阈值5000V时，由判断模块100内的大电压测量模块对大电压进行测量，可例如通过采用间隙放电的原理，在两根导电棒之间的间隙的输出端监测到预定电流时，通过间隙的间距来粗略获知感应电压的读数。

参见图4，具体地，判断模块100包括第一端头110和第二端头120，第一端头110与第二端头120之间间隔一定距离，这个距离是在接入对应电压时保留的足够安全的距离，在第一端头110接入电压时，通过将可相对移动的第二端头120朝向第一端头110移动，同时监测第二端头120的输出端的放电电流大小，可预先设置一个放电电流的读数，可通过放电回路上的电流表(如图中131，包含于第一监测装置130内)直观的获知，并在输入端头输入预设电压阈值相等的输入电压，记录放电回路上电流表的读数达到预设数值时第一端头110和第二端头120的间隙距离(可通过设置的第二监测装置来读取)，此时测得的间隙距离即为判断模块100在达到预设放电电流读数时的判断标准，记为间隙阈值，后续再判断时，第一监测装置在达到预设电流读数后，根据第二监测装置测得的间隙距离与间隙阈值进行比对，若间隙距离大于间隙阈值，则输入电压值大于预设电压阈值，通过实际得到的间隙距离粗略计算出感应电压数值，若间隙距离不大于间隙阈值，则输入电压值不大于预设电压阈值，可通过导通模块200将输入电压转接至电压测量模块800进行精确测量。同时，可在第一监测装置130的电流测量电路上设置一个单相闸刀(如图中132)，来控制电路的开断。

如图2和图5所示，进一步地，可将本实施例的装置进行多个并联，如图中的三组测量装置并联，图中M为三个保护模块900的组合，可同时测量三个电压输入点in1～in3，对应的导通模块200输入有三个输出点out1～out3，每个输出点连接一组电压测量模块800，每个电压测量模块800包含相应的电压表(图2中V1-V3)、电阻(图2中R11-R31、R12-R32)以及开关(图2中S11-S13、S21-S23、S31-S33)每个判断模块100带有一个监控放电电流的电流表(图5中A1～A3)，每个放电电路上对应设有单相闸刀(图5中S1～S3)。如此可同时进行三组测量，可根据测量点的电压大小来精确或者粗略或者感应电压的数值，提高测量效率。具体实现中，采用多少组进行并联可根据实际测量需要进行设定。

在一实施例中，第一监测装置130用于在放电电流达到预设电流阈值时，控制第二端头120停止移动。

具体地，在第一监测装置130读数达到预设电流阈值时，控制第二端头120停止移动，此时通过第二监测装置来获取第一端头110和第二端头120的间隙距离，并与间隙阈值进行比对，从而获知测量的感应电压的初步范围。在具体实现中，控制第二端头120的移动、停止和回复原位可通过自动化装置监控来操作，也可在一些简易设备中通过人工手动操作执行。

在一实施例中，第二监测装置用于在间隙距离达到预设间隙距离阈值时，控制第二端头120停止移动。

具体地，第二监测装置可在监测到间隙距离达到间隙阈值时，控制间隙第二端头120停止移动，因为此时若第二端头120依然在移动，说明第一监测装置130的读数未到达预设电流阈值，则此时输入端的感应电压必然小于预设电压阈值，可提高测量装置的效率。

在一实施例中，导通模块200在判断模块100判断感应电压未超过预设电压阈值时，控制第二端头120远离第一端头110，并将输入电压导通至电压测量模块。

具体地，在判断模块100判断到输入电压不超过预设电压阈值后，导通模块200将输入电压接入电压测量模块进行精确测量，在测量之前，导通模块200控制第二端头120远离第一端头110至回复到初始位置，再将电压测量模块导通。。

如图6所示，在一实施例中，第一端头110包括固定底座111以及固定于固定底座111上的第一间隙棒112，第一间隙棒112与固定底座111之间为可拆卸连接。

如图7所示，在一实施例中，第二端头120包括移动底座121以及固定于移动底座121上的第二间隙棒122，第二间隙棒122与移动底座121之间为可拆卸连接。

具体地，第一端头110的第一间隙棒112和固定底座111之间为可拆卸连接，以及第二端头120的第二间隙棒122和移动底座121之间为可拆卸连接例如螺纹连接、卡接等，其目的是方便间隙棒的更换，便于装置维修。

如图8所示，在一实施例中，导通模块200并联于判断模块100的电压输入端，其包括静触头210、动触头220以及用于控制动触头220相对静触头210移动的移动装置230。

具体地，导通模块200为一个自动闭合装置，在输入电压不超过预设电压阈值时，导通模块200的移动装置230带动动触头220朝向静触头210移动，直至动触头220插入静触头210内闭合连通，将输入电压导入电压测量模块进行测量。具体实现中，也可通过操作人员手动闭合来实现导通模块200的闭合导通。

在一实施例中，静触头210内部设有弹性铜片(图中未示出)。

具体地，静触头210内部设置弹性铜片，可在动触头220插入后锁紧，确保连接的稳定性，在具体实现中，不限于使用弹性铜片来实现该功能，也可通过其他的咬合结构或锁紧结构来实现。

在一实施例中，导通模块200的静触头210与动触头220之间的初始间距不小于判断模块100的第一端头110与第二端头120之间的初始间距。

具体地，因导通模块200的动触头220与静触头210之间的结构类似于第一端头110和第二端头120之间的结果，如果输入电压过大，也会在动触头220和静触头210之间产生间隙放电现象，因第一端头110与第二端头120之间的初始间距为安全间距，则将动触头220与静触头210之间的初始间距设置得不小于上述安全间距，可确保电压测量模块800的安全性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。