李建华

【摘 要】近年来，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的综合国力在不断的加强，由于感应极板电容存在的边缘效应，测量时会引起电力线的畸变，影响灵敏度、线性度和量程等性能参数。提出一种新型带等位环的印刷电路板（PCB）平板电容的交变电场传感单元结构，通过仿真优化分析和设计了带等位环的电场感应单元的结构参数，减小了由于电容极板边缘效应引起的电场畸变。根据工频电场测量标准，对传感单元进行了性能测试。结果表明：等位环结构避免了极板的边缘效应，通过合理配置积分采样电容，使得感应传感单元的线性度可达1.6025%，电压灵敏度系数达到248mV/（kV/m）。设计的电场传感器达到近电预警测量的要求。

【关键词】等位环;平板电容;工频电场;电场传感单元

引言

近年来，因近电作业管控不到位引起的触电事故频发。为此，有些人基于电磁感应原理，研制了多种带电感应报警装置，但都存在以下不足：其一，由于导线安全距离以外的电场微弱，受环境影响很大，感应不稳定;其二，装置需穿戴在人员或设备上，感应范围有限，对工作绳、塔件等无法监控。因此，迫切需要一种监控范围可调控、感应报警灵敏准确的装置，及时预警提醒近电作业人员，保障作业安全。在此背景下，该文以临近带电线路采用双摇臂悬浮抱杆组立高塔为例，研究近电作业安全监控的预警问题。首先，针对近电作业进行需求分析，确定须检测和预警区域;接着，基于视频分析技术，进行装置的系统设计;然后，研制出样机，并在工程上模拟应用;最后，总结经验，进一步完善改进，研发出近电作业安全监控预警装置。……