专利名称：高压验电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力设备，为一种自检电容型交流高压验电器。
背景技术：
目前广泛使用在电力系统的电容型验电器，大多是按照DL740-2000标准要求研 制的。由于大多厂家对其基本工作原理了解不够，没有量化的数据作为设计凭据，电路设计 主要依靠试验数据。主电路的设计尚且如此，产品的自检手段难免有各种缺陷，存在误报的 隐患。 传统检验电容型的自检电路，往往是将工作电源作为自检信号，跳过采样电路直
接接到触发元件的输入端，如果采样电路有接触不良等问题就无法发现。 有的厂家为了避免出现上述问题，将工作直流电源在自检时直接加到验电器输入
端，做成全电路自检产品，这种做法虽然对输入电路元件都做了检测，但因为给的是直流信
号，依然不能确定验电器在检测工频交流高压信号时，能否正常工作。另外这类电路的输入
电路中没有设置隔直电容，抗干扰性能比较差。 —些验电器采用高频信号提升了自检信号的电压做成对全电路检测的产品，同 时，还有一些验电器的自检信号采用方波工频信号，众所周知，方波含有大量高频谐波成 分。这就出现一个重要的问题如果自检信号含有大量高频成分，即便验电器的采样回路存 在开路故障，在自检时还是可能通过离散参数起动验电器报警，不能准确反映验电器的工 作状态。 通过上述分析，可知目前市场上大多数验电器的自检结果并不十分可靠，有可能 出现误检合格的情况。给高压电力设备的现场工作带来严重的安全隐患，亟须得到合理的 解决。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强、自检结果可靠的高压 验电器。 本实用新型所采用的技术方案是高压验电器包括输入信号串联谐振滤波电路、 输入信号倍压检波电路、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路、报警声光信号驱动电路、 电源电压监测电路、文氏50HZ正弦波振荡电路、自检信号升压电路、自检信号控制电路、绝 缘伸縮操作杆、电源电路，其中 由探测电极产生的输入信号与输入信号串联谐振滤波电路连接，输入信号串联谐 振滤波电路经过输入信号倍压检波电路、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路与报警声 光信号驱动电路连接； 文氏50HZ正弦波振荡电路经过自检信号升压电路、自检信号控制电路、自检按键 开关与输入信号串联谐振滤波电路连接； 电源电压监测电路分别与自检信号控制电路和电源电路连接；[0012] 电源电路分别与输入信号串联谐振滤波电路、输入信号倍压检波电路、输入信号
检测和间歇报警信号振荡电路、报警声光信号驱动电路连接，并经过自检按键开关与文氏
50HZ正弦波振荡电路、自检信号升压电路、自检信号控制电路连接； 探测电极和绝缘伸縮操作杆同轴。 自检按键开关采用双刀双掷按键。 本实用新型的积极效果是 1、装置在设计中对验电器工作时空间离散电容和采样检测电流进行了量化，根据 量化结果优化采样电路设计，使电路结构更加简约，同时自检电路在非自检状态下电源被 切断。这些科学合理的设计减少了电路故障率，降低了整机的工作电流，从而延长了纽扣电 池的使用寿命，也降低了产品的生产使用成本。 2、装置的报警电路中采样信号处理及振荡驱动电路采用C0MS数字集成芯片制 作，具有功耗低抗干扰能力强工作稳定可靠的特点。 3、装置采用对参与检测的电路进行全回路检测的自检方式，防止出现检测回路故 障漏检。 4、装置采用工频正弦波信号进行自检，符合实际被检信号特性，防止出现因波形 和频率不同出现误检。 5 、装置的采样电路采用工频串联谐振滤波电路，提高了验电器抗干扰能力。 6、根据不同电压等级，调整装置中串联谐振滤波电路的阻抗，使自检电流符合国 家行业标准DL740-2000-5. 2. 1条的检测范围要求，提高了装置自检的可靠性，从而提高了 装置使用的安全可靠性。 7、装置采用文氏正弦波振荡器产生工频正弦波，通过推挽功放电路驱动微型工频 变压器进行升压，取得工频正弦波自检信号。 8、装置采用精密基准电压源对电源电压进行监测，提高了监测精度，提高了装置 自检的可靠性，从而提高了装置使用的安全可靠性。
图1为本实用新型电气探测部分电路图， 图2为本实用新型原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 本实用新型为一种参数量化、带有工频滤波全回路正弦波信号自检电容型交流高 压验电器。其工作原理是通过检测流过验电器对地杂散电容中的电流来指示交流高压是否 存在的装置，该装置由电气探测部分和绝缘伸縮操作杆部分组成。 如图2所示，电气探测部分为带有金属探测电极的工程塑料盒，内装有输入信号 串联谐振滤波电路1、输入信号倍压检波电路2、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路3、 报警声光信号驱动电路4、电源电压监测电路5、文氏50HZ正弦波振荡电路6、自检信号升压 电路7、自检信号控制电路8、电源电路10。 由探测电极产生的输入信号与输入信号串联谐振滤波电路1连接，输入信号串联谐振滤波电路1经过输入信号倍压检波电路2、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路3与 报警声光信号驱动电路4连接； 文氏50HZ正弦波振荡电路6经过自检信号升压电路7、自检信号控制电路8、自检 按键开关与输入信号串联谐振滤波电路1连接； 电源电压监测电路5分别与自检信号控制电路8和电源电路10连接； 电源电路10分别与输入信号串联谐振滤波电路1、输入信号倍压检波电路2、输入
信号检测和间歇报警信号振荡电路3、报警声光信号驱动电路4连接，并经过自检按键开关
与文氏50HZ正弦波振荡电路6、自检信号升压电路7、自检信号控制电路8连接。 装置的绝缘伸縮操作杆9采用环氧树脂和玻璃纤维材料和挤压成型的特殊工艺
制造，提高了单位长度的电气耐压，减小了最大拉伸后的水平垂度，伸縮自如，便于携带。 电气探测部分的塑料盒壳体采用ABS工程塑料注塑成形，美观大方。 壳体上方有镀环保镍的探测电极，探测电极和壳体下方的绝缘伸縮操作杆9同
轴，便于高压验电操作。 具体电路如图1所示，各电路的结构及工作原理介绍如下 输入信号串联谐振滤波电路1由贴片电阻Rl及贴片电容Cl组成，该电路谐振于 50赫兹工频，它们的特征阻抗和取样电阻R2形成了工频自检信号输入总阻抗，可针对各 10Kv 330kV之间个电压等级的验电器设计相应阻抗值，以符合国家行业标准DL740-2000 第5. 2. 1条关于起动电压范围的规定，提高了自检结果的可靠性，从而提高了装置使用的 安全可靠性。 输入信号倍压检波电路2由贴片整流二极管D1、D2及贴片电容Cl组成。 输入信号检测和间歇报警信号振荡电路3，由贴片电阻R2、 R3、贴片电容C4、 COMS 贴片数字电路U1C、 U1D组成，该振荡电路的输入输出均经高阻C0MS数字电路隔离，可确保 其工作的稳定可靠性。 报警声光信号驱动电路4由COMS贴片数字电路U1A、 U1B、贴片电阻R4、中功率贴 片三极管Q2、超高亮度LED发光二极管D3、 D4、电磁式有源蜂鸣器F组成。COMS数字电路 U1A、U1B并联使用可提高COMS电路的驱动能力，限流电阻R4可保护和提高COMS电路的使 用寿命。 电源电压监测电路5由精密基准电压源DW1、贴片运算放大器U1C、贴片电阻R6、 R21 、 R22、 R23、 R24、贴片三极管Q3、 LED发光二极管D5组成，由于使用精密基准电压源来对 工作电源进行监测，大大提高了监测的准确性，提高了装置自检结果的可靠性，从而提高了 装置使用的安全可靠性。 文氏50HZ正弦波振荡电路6由贴片运算放大器电路U2A、U2B、贴片电阻R11、R12、 R13、 R14、 R15、 R16、贴片电容Cll、 C12、贴片整流二极管Dll、 D12组成，电阻R12和贴片电 容C12构成串联谐振电路和电阻Rll和贴片电容Cll构成的并联谐振电路形成50赫兹正 反馈电路，贴片运算放大器U2A用于提高正反馈对地并联谐振电路的阻抗，提高振荡电路 工作的可靠性，贴片整流二极管D11、D12用于改善正弦波形。 自检信号升压电路7由工频微型变压器T、贴片运算放大器U2D、中功率贴片三极 管Q11、Q12组成，贴片运算放大器U2D和中功率贴片三极管Q11、Q12形成推挽式功率放大 器，驱动工频微型变压器T进行升压，为了提高升压效果，工频微型变压器T接成自耦方式。
5[0044] 自检信号控制电路8由双刀双掷按键SW(即自检按键开关)和贴片电容C13组 成，双刀双掷按键SW—旦按下，一路接通自检电路电源，开始对工作电源进行监测；同时文 氏振荡电路开始工作，工频微型变压器T开始输出工频正弦自检信号。双刀双掷按键SW的 另一路通过贴片电容C13将工频正弦自检信号送到装置探测电极上，开始对装置工作性能 进行检测。 为了避免出现验电器自检时可能出现的误检现象，本实用新型采用了带有工频正 弦波信号全电路自检的工作方式。 该验电器的自检回路采用50HZ工频正弦波作为自检信号，自检电流In的大小设 计在0. 2-0. 4UN时验电器流过的电流范围内，符合国家行业标准对验电器的要求。 同时，在输入回路设计了抗干扰的工频串联谐振滤波电路，提高了抗干扰能力，减 小了误报的可能。 由于这种新型全电路自检电容型交流高压验电器采用的是全电路工频正弦波自 检，因此在自检时可以用示波器观察到验电器探针上出现的正弦波形。这个信号可以同时 用来对其它电容型验电器进行常规检验。 也就是说，这种新型全电路自检电容型交流高压验电器除了可以互相进行检验， 还可以对其它类型的验电器提供工频正弦波检验信号进行常规检验，以初步确定其它类型 被检验电器是否正常可用。
权利要求高压验电器，包括输入信号串联谐振滤波电路(1)、输入信号倍压检波电路(2)、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路(3)、报警声光信号驱动电路(4)、电源电压监测电路(5)、文氏50HZ正弦波振荡电路(6)、自检信号升压电路(7)、自检信号控制电路(8)、绝缘伸缩操作杆(9)、电源电路(10)，其特征在于由探测电极产生的输入信号与输入信号串联谐振滤波电路(1)连接，输入信号串联谐振滤波电路(1)经过输入信号倍压检波电路(2)、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路(3)与报警声光信号驱动电路(4)连接；文氏50HZ正弦波振荡电路(6)经过自检信号升压电路(7)、自检信号控制电路(8)、自检按键开关与输入信号串联谐振滤波电路(1)连接；电源电压监测电路(5)分别与自检信号控制电路(8)和电源电路(10)连接；电源电路(10)分别与输入信号串联谐振滤波电路(1)、输入信号倍压检波电路(2)、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路(3)、报警声光信号驱动电路(4)连接，并经过自检按键开关与文氏50HZ正弦波振荡电路(6)、自检信号升压电路(7)、自检信号控制电路(8)连接；探测电极和绝缘伸缩操作杆(9)同轴。
2. 如权利要求1所述高压验电器，其特征在于所述的自检按键开关采用双刀双掷按键。
专利摘要本实用新型涉及电力设备，为一种自检电容型交流高压验电器。包括输入信号串联谐振滤波电路、输入信号倍压检波电路、输入信号检测和间歇报警信号振荡电路、报警声光信号驱动电路、电源电压监测电路、文氏50Hz正弦波振荡电路、自检信号升压电路、自检信号控制电路、绝缘伸缩操作杆、电源电路，采用工频正弦波信号全电路自检，克服了现有技术抗干扰能力差、存在误报隐患、自检结果不可靠的技术缺陷，具有抗干扰能力强、自检结果可靠的优点。
文档编号G01R35/00GK201489044SQ20092018699
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月17日 优先权日2009年8月17日
发明者刘承木, 姜源, 孙齐放, 张志和, 杨道文, 王磊, 王萍, 钟世强, 马文涛 申请人:安徽新力电气设备有限责任公司
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