张永康

0 引言

在电缆分支箱、箱式变压器及环网柜等全绝缘设备中，由于各个带电部件都是全绝缘的，无法直接判断线路是否带电，同时对于架空高压输电线路，由于架设距离较高，且电压等级较高也无法直接判断线路是否带电，为了对上述设备是否带电进行准确判断，本文提出一种基于场强法的高压输电线路带电指示器，可以广泛地应用于室内和室外电压等级为10～500 kV电气设备上，以翻牌形式显示出高压设备带电运行状况，可有效防止误触电、带电挂地线等引起的人身、设备和电力系统停电事故，对电力系统的安全可靠运行具有重要意义。

1 高压输电线路带电指示器设计原理

1.1 从高压输电线路上间接获取电压信号

1.1.1 工频电场计算原理[1～5]

本文主要研究工频交变电场，频率为 50（或60）Hz，其波长远大于所研究场域的几何尺寸，故可以用静电场的一般概念来分析。关于输电线路及附近工频电场的算法，根据“国际大电网会议第36.01工作组”推荐的方法，一般采用以镜像法为理论基础的等效电荷法计算高压送电线下空间工频电场强度。

高压输电线的电场计算采用等效电荷法，高压输电线路上的等效电荷是线电荷，由于高压输电线半径r远远小于架设高度h，所以等效电荷的位置可以认为是在送电导线的几何中心。下文假设输电线路为无限长并平行于地面，且把地面视为良导体，研究计算单位长度导线上的电荷。

1.1.2 单位长度导线上等效电荷的计算