一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置及方法与流程

本申请涉及信号去噪技术领域，尤其涉及一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置及方法。

背景技术：

为检查线路绝缘子、电缆、套管、电容器等设备的绝缘特性，需开展局部放电测试试验，目前是采用脉冲电流法对大容量试品进行局放测试。该方法无法消除共模干扰的影响。共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线(一般称为信号地线)上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体(大地、金属机箱、参考地线板等)为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置及方法，使得抑制外部干扰信号，放大有用信号。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置，所述装置包括：

电压源，所述电压源分别连接可变电容以及待测试品；

所述可变电容的另一端接第一导线，所述第一导线另一端接地；

所述待测试品的另一端接第二导线，所述第二导线另一端接地；

所述第一导线与所述第二导线并行且与罗氏线圈感应连接，使得所述共模干扰抑制局放信噪比提升装置内部的局部放电信号产生的电流在所述第一导线以及所述第二导线中同向。

可选的，所述电压源为恒定直流电压。

可选的，所述可变电容可调节电容大小，且所述可变电容的调节范围包括所述待测试品的电容值。

本申请第二方面提供一种共模干扰抑制局放信噪比提升方法，所述方法包括：

测量待测试品的电容值，将所述可变电容的电容值调至与所述待测试品电容值一致；

若局部放电信号来自于外部环境，则所述局部放电信号在所述第一导线和所述第二导线上产生的电流大小相等方向相反，所述电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相反，即实际电压等效为零；

若局部放电信号来自于所述待测试品，则所述局部防电信号在所述第一导线和所述第二导线上产生的电流大小相等方向相同，所述电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相同，即实际电压等效为所述感应电压的两倍。

可选的，所述若局部放电信号来自于外部环境，则所述局部放电信号在所述第一导线和所述第二导线上产生的电流大小相等方向相反，所述电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相反，即实际电压等效为零具体为：

若局部放电信号来自于外部环境，则在所述可变电容和所述待测试品中产的电流为i1、i2，i1、-i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

式中，l表示电感，实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝0。

可选的，所述若局部放电信号来自于所述待测试品，则所述局部防电信号在所述第一导线和所述第二导线上产生的电流大小相等方向相同，所述电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相同，即实际电压等效为所述感应电压的两倍具体为：

若局部放电信号来自于所述待测试品，则在所述可变电容和所述待测试品中产的电流为i1、i2，i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝2li1＝2li2。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请中，提供了一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置及方法，装置包括：电压源，电压源分别连接可变电容以及待测试品；可变电容的另一端接第一导线述第一导线另一端接地；待测试品的另一端接第二导线，第二导线另一端接地；第一导线与第二导线并行且与罗氏线圈感应连接，使得共模干扰抑制局放信噪比提升装置内部的局部放电信号产生的电流在第一导线以及第二导线中同向。

本申请通过设置罗氏线圈与电路中的并行导线感应连接，使得外部环境中的局部放电信号在罗氏线圈中被抵消掉，同时，当装置内部的待测试品以及可变电容产生的电流经过罗氏线圈时，产生的感应电压会进行叠加，使得有用信号被放大。

附图说明

图1为本申请一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置的一个实施例的电路图。

具体实施方式

本申请通过设置罗氏线圈与电路中的并行导线感应连接，使得外部环境中的局部放电信号在罗氏线圈中被抵消掉，同时，当装置内部的待测试品以及可变电容产生的电流经过罗氏线圈时，产生的感应电压会进行叠加，使得有用信号被放大。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请一种共模干扰抑制局放信噪比提升装置的一个实施例的电路图，如图1所示，图1中包括：

电压源，电压源分别连接可变电容以及待测试品；可变电容的另一端接第一导线述第一导线另一端接地；待测试品的另一端接第二导线，第二导线另一端接地；第一导线与第二导线并行且与罗氏线圈感应连接，使得共模干扰抑制局放信噪比提升装置内部的局部放电信号产生的电流在第一导线以及第二导线中同向。

需要说明的是，共模干扰抑制局放信噪比提升装置中的电压源为装置提供同一个方向的电流。并且，可变电容与电压源以及待测试品依次连接，待测试品的另一端接第二导线，第二导线另一端接地；第一导线与第二导线并行且与罗氏线圈感应连接。其中，待测试品可以等效为电容，当需要测试时，可以先测量待测试品的电容值，获取待测试品的电容值之后，将可变电容的电容值调至与待测样品的电容值一致，接通电压源，此时，待测试品以及可变电容中产生相应的感应电流，电流分别经过第一导线以及第二导线接地，处于罗氏线圈中第一导线的电流以及第二导线的电流大小相同方向相同，罗氏线圈中分别感应得到大小相同正负极也相同的感应电压。此时，待测试品产生的有用信号被放大。

当外部环境中产生局部放电信号，局部放电信号作用于共模干扰抑制局放信噪比提升装置时，待测试品以及可变电容中产生相应的感应电流，电流分别经过第一导线以及第二导线接地，处于罗氏线圈中第一导线的电流以及第二导线的电流大小相同方向相反，罗氏线圈中分别感应得到大小相同正负极相反的感应电压，即电路中来自外部环境中产生局部放电信号被抑制。

如图1所示，hv为共模干扰抑制局放信噪比提升装置所采用的电压源，c1为可变电容，c2为待测试品，s为罗氏线圈，其中可变电容的另一端接第一导线，待测试品的另一端接第二导线，第一导线与第二导线反向并行的设置，并且第一导线与第二导线与罗氏线圈感应连接。

当需要测试时，可以先测量待测试品的电容值，获取待测试品的电容值之后，将可变电容的电容值调至与待测样品的电容值一致，接通电压源，此时，可变电容和所述待测试品中产的电流为i1、i2，i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝2li。

当外部环境中产生局部放电信号，局部放电信号作用于共模干扰抑制局放信噪比提升装置时，待测试品以及可变电容中产生相应的感应电流，电流分别经过第一导线以及第二导线接地，此时，待测试品以及可变电容中产生相应的感应电流i1、i2，-i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

式中，l表示电感，实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝0。

在一种具体的实施方式中，电压源为恒定直流电压。

在一种具体的实施方式中，可变电容可调节电容大小，且可变电容的调节范围包括待测试品的电容值。

本申请还提供了一种共模干扰抑制局放信噪比提升方法的实施例，具体包括：

测量待测试品的电容值，将可变电容的电容值调至与待测试品电容值一致。

若局部放电信号来自于外部环境，则局部放电信号在第一导线和第二导线上产生的电流大小相等方向相反，电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相反，即实际电压等效为零。

需要说明的是，若局部放电信号来自于所述待测试品，则在所述可变电容和所述待测试品中产的电流为i1、i2，i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝2li1＝2li2。

若局部放电信号来自于待测试品，则局部防电信号在第一导线和第二导线上产生的电流大小相等方向相同，电流经过罗氏线圈产生的感应电压大小相等方向相同，即实际电压等效为感应电压的两倍。

需要说明的是，若局部放电信号来自于外部环境，则在所述可变电容和所述待测试品中产的电流为i1、i2，i1、-i1＝i2＝i，电流经过罗氏线圈分别感应得到的感应电压为u1和u2：

u1＝li1

u2＝li2

式中，l表示电感，实际电压u等效为：

u＝u1+u2＝l(i1+i2)＝0。

本申请通过设置罗氏线圈与电路中的并行导线感应连接，使得外部环境中的局部放电信号在罗氏线圈中被抵消掉，同时，当装置内部的待测试品以及可变电容产生的电流经过罗氏线圈时，产生的感应电压会进行叠加，使得有用信号被放大。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和方法的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。