专利名称：输电线路固定式远距离微机验电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固定安装在输电线路下方的^fi巨离微m^电装置，适用于在 电力、电气化铁道供电设备的高压验电装置。属输电设备电气自动化领域。
背景技术：
随着电气化铁路的迅猛发展和现代離水平的提高，电气化牵弓l变,综合自动 化的投入与运用成为电气化f^弓l变秒万二次控制技术发展的主流，牵弓l变顿无人值班与远 动操作己经逐步形成设计与运营管理的主要模式；但就馈线倒闸作业中的验电过程而言，目前由 于设计原因，各供电部门在组织供电臂的停电检修作业中，停、送电倒闸操作的验电^4P没有 达到综合自动化，仍然延续4顿人工验电的模式，即由值班员使用绝^f式验电器到设备安装地 点就鹏行验电。该人工验电方式存在的问题 一是人工操作存在安全隐患(有鄉定要求人 工验电器必须是与带电部分撤拭验电)；二是AI实地验电，延误整 电线謝 、送t^作的 时间；三是由于需要验电人员实地操作，不能实现无人值班；四是人工验电的方式影响输电线路 的自动化。发明内容本实用新型目的在于克服现有牵弓l变电所远动操作过程中的人工验顿带来的一 系列的问题，发明一种固定、实时、可靠且无需AX进行鄉巨离验电的输电线路固定式鄉巨离微 机验电装置。该验电装置能在线自动检测功能，會拨出装置异常信号，在直流电源消失时，定值、 数据均不丢失，其空接点信号输出，可靠性好、抗干扰性高的适合综合自动^S制的验电装置。本实用新型输电线路固定式远距离 验电装置的目的是ilM下列结构完成的其特征在于 感应头由金属天线、电路板、外壳、导线构成，感应头中的金属天线安装在外壳顶端，鍋天线通过导线与装在外壳内部的电路 接，安装在外壳内的电路板与微m^置之间fflii屏蔽电g^接，外壳为高绝缘空心壳体，齡感应头固定安装糊电设备下方电气安全距离之夕Hi置处。微丰牒置中央处理单元鹏从感应头输入设定的直流电平进行判断，并向舰电所(站)控 制室综合自动化系统发出输电设备带电与否的信号。微杉碟置ilii屏蔽电缆向感应头中的Em板JI^稳定的工作电源,电路板信号^^微
机装置。整个感应头外形呈圆柱形、半圆球体形、锥体形、四方体形、球体形或其它皿，感应 头由高绝缘材料制作。齡感应头应偏离输电线路一个角度，贝i冰平方向有一舰离T。微丰腺置应安装在Jg感应头不远之处，且^ft腺置应放置在金属箱内，金属箱外壳必须接地。基本工作原理本装置主要包括有感应头(2)和微机装置(4)两大总价。感应头(2)皿 在空气中电场作用感应到输电线路(1)或者输电设备是否带电的信号后，ffi3i屏蔽电缆(3)向 微鹏置(4)输入相应的直流电平，微机装置(4)通體接的屏闭电缆(3)向感应头(2)提 供工作电源，同时也接收和处理感应头(2)输送平的直流电平，经微机装置(4)中央处理单元 处理后，再向远端的变配电所(站)控制室发出该输电线路(1)是否带电的信号，让牵引变TO 随时了解、获悉该输电设备,电线路(1)带电与否的信息，实现输^^路自动化控制。本装置虽然是针对电气化铁道牵弓i变电所综合自动化而研制，但也可用在其它供电系统领域。本，的主要特点 采用一套装置负责一个测试点的验电模式。 參具有RS-485网通信接口。 暴具有完善的自检功能。參采用多层印制E^板布线技术及SMT表面贴装技术。參高标准的电磁兼容性能，密闭、抗震的tn^结构，外壳防护符合IP50的要求，设备下放至端子箱内安装。本实用新型输电线路固定式ii^巨离微机验电装置具有空接点信号输出，在线自动检測功能， 能发出装置异常信号，可靠性好，抗干扰性强，在直流电源消失时，定值、 均不丢失靴点， 适用于各电压等级的变电所、输电线等场所，是一种新型实,验带电设备是否带电的装置。
下面结合附國所示高压验电装置的电路图实施例进fi^细说明。图1为本实用新型输电线路固定式遞巨离验电装置安装在输电线路下方时的结构示意图。图2为本实用新型单个圆柱,应头(2)部件的结构示意图。图3为图2所示单个圆柱形感应头(2)部件的俯视图。
图4为本实用新型输电线路固定式遞巨离验电装置中的感应头(2)部件电路原理图。 图5为本实用新型输电线路固定式鄉巨离验电装置的安装位置示意图。 图6为图5所示输电线路固定式鄉巨离验电装置的俯视图。图7为本实用新型输电线路固定式遞巨离验电装置中m装置(4)的电路原理图。图8是感应头(2)部件为半圆球体形，的结构示意图。图9为图8所示感应头(2)部件的俯视图。图10是感应头(2)部件为锥体形皿的结构示意图。图11为图IO所示感应头(2)部件的俯视图。图12为本实用新型输电线路固定式鄉巨离验电装置工作原理图。图13为本实用新型输电线路固定式逾巨离验电装置安装位置图。在图中1~~^f电线路；2^^应头；3~~^蔽电缆；4~~ ^置；5~~^属天线； 6——电路板；7~~^卜壳；8——导线；S~~^应头部件与输电线路下方纵向方向的电气安全距离；T^"感应头部件与输电线路7K平方向的距离。具体实 式图1输电线路固定式鄉巨离微机验电装置主要包括(1)、感应头(2)、 ■板(6)、和微机装置(4)，金属天线(5)和与电路板(7)连接的导线(8)。其功f^征是感 应头(2)通过电场的作用感应输电设备(1)带电与否后，经屏蔽电缆(3)向微^R^置(4)输 入相应的直流电平，经微机装置(4)中央处理单元处理后，向变配电所(站)控制室综合自动化 系统发出输电设备(1)带电与否的信号。感应头(2)与微机装置(4) ;iM屏蔽电缆(3)连 接，电路板(6)工作电源由微机装置(4)经屏蔽电缆(3),，这样电路板(6)工作稳定， 抗干扰能力增强。图4是感应头(2)部件的电路工作原理图。其原理当输电线路(1)带电时，感应头(2) 中的金属天线(5)与输电线路(1)在空气中磁场耦合作用产生感应到交流电压，^H极管BG导 通和截止的作用，在集成块DG (HD14011)的8、 9脚上产生一个0到+5V变化的直流电平， 块DO (HD14011)的3Wr出一个峰值为+5V的脉冲，其经电容C2微后，一个相对平滑的约
为+5V直流电平。当输电线路(1)不带电时，感应头(2)中的金属天线(5)与输电设备(1)在空 气中的磁场耦合作用下不产生感应交流电压，则交流电压为0，三极管BG截止，在集成块D0 (HD14011)的8、 9脚上为低电平(约为0),集成块D0 (HD14011)的3脚输出为低电平。图5为本实用新型装置实际安装位置状态示意图，其中感应头(2)安装位置与输电设备或 输电线路(1)之间的高度(纵向距离)S应符合国家相关规定的安全距离范围外，旨感应头(2) 不应安装在输电线路(1)的正下方，应偏离输电线路(1) 一个角度，则水平方向有一段距离T, 见图6所示，以防止感应头(2)被电埸激穿。微机装置(4)应安装被巨离感应头(2)不远的地方，且皿置在金属箱内，^M箱外^i、 须接地，且安装在与带电设备有足够的安全距离并l^国家相关规定。图7为微机装置(4)的工作原理图，其原理是当输电线路(1)带电时，感应头(2)输 出相对平滑的约为+5V直流电平到微机装置(1)后，经D7A比较处理后，经D7A比较处理后，D7A 向中央处理器D1的P0. 0 口输出一个正电位，中央处理器对该电位处理比瓶，由Pl. 4 口向光耦 D12的2脚输出一刊氐电位，光耦D12导通，向微型继电器CK1的1脚输出一个高电位，微型继电器CK1动作，其常开接点闭合，常闭接点断开。当输电线路(1)不带电时为低电平。输^i」m装置(4)后，中央处理器对该电位处理比,，由P1.4 口向光耦D12的2脚输出一个高电位， 光耦D12不导通，微型继电器CK1不动作，其常闭接点闭合，常开接点断开。另微,置(4)通 过接线端口 (9)的RS485通信口经专用电缆可时时与变配电(站)控制室^自动4t^^换信 息。主要通过与DS、 D9、 D10及中央处理器Dl的RxD、 TxD脚来实现。图8、图9是感应头(1)部件为半圆球体外形的示意图；图IO和图11是感应头(1)部件为 锥体外形的示意图，两者外形特征虽然不一样，但各感应头(1)内部都有由金属天线(5)、电路 板(6)、外壳(7)组成，*1#板(6)与金属天线(5)通过导线(8)连接。除了外形不一样， 其以圆柱形感应头(2)实现检验输电线路是否有电的目的相同。参看图4、图5、图6和图7，当输电设备带电时，本实用新型^fi感应头(2)中的金属天 线(5)与输电线路(1)在空气中的磁场耦合作用产生感应交流电压，^H级管SG导通和叛止的作
用，在集成块DO (HD14011)的8、 9脚上产生一个0到+5V变化的直流电平，集成块DO (HD14011) 的3脚输出一个峰值为+5V的脉冲，其经电容C2 ,后变成一个相对平滑的约为+5V直流电平。 经屏蔽电缆(3)输到m装置(4)后，经D7A比较处理后，D7A向中央处理器D1的P0. 0 口输出 --个正电位，中央处理器对该电位处理比较后，由P1.4口向光耦D12的2脚输出一^H氐电位，光 耦D12导通，向微型继电器CK1的1脚输出一个高电位，微型继电器CK1动作，其常开接点闭合， 常闭接点断开。当输电线路(1)不带电时， 电装置感应头(2)的金属天线(5)与输电线路(1)在空气 中的磁场耦合作用产生感应交流电压为0，经三级管BG截止，在集成块D0 (HD14011)的8、 9脚 上为低电平(约为0)，集成决D0 (HD14011)的3JWll出为低电平，经屏蔽电缆(3),到 装置(4)后，中央处理器对该电位处理比较后，由P1.4 口向光耦D12的2脚输出一个高电位， 光耦D12不导通，微型继电器CK1不动作，其常闭接点闭合，常开接点断开。微丰腺置(4)舰接线端口 (9)的RS485通信口经专用电缆可随时与变配电(站)控制室 综合自动化系,行相互信息交换。主要通过与DS、 D9、 D10及中央M器Dl的RxD、 TxD来实 现。Mil交换信息，变配电(站)控制室根据需要能随时掌握该输电线路(1)带电与否的信息， 为变配电所(站)控制室的实现综合自动化系统鹏一个信号平台。微机装置(4)放被巨离电路板(6)不fe处，微鹏置(4)应放在金属箱内，金属箱外壳 接地，金属箱安装在符合国家相关规定的带电设备有安全距离范围内，防止漏电和雷击。本装置感应头(2)根据装设的线路的电压等级,装设在电力安全规定的安全距离之外。输出 有效的直流电TO号至变配电所(站)控制室。感应头(2)与微机装置(4)之间采用三芯屏蔽电缆(3)连接，红，缆接至高压验电装置 1()号端子(5V)，黄色线缆接至高压验电装置ll号端子(输入)，黑色线缆接至高压验电装置12号 端子(GND)，黑色套體缆接至高压验电装置3号端子(屏蔽地)'输出接点采用普通控制电《腿接 到变配电所(站)控制室内，通信电缆采用专用三芯屏蔽通信电驗艇接收设备竊统。
权利要求1、一种输电线路固定式远距离微机验电装置，其特征在于感应头(2)由金属天线(5)、电路板(6)、外壳(7)、导线(8)构成，感应头(2)中的金属天线(5)安装在外壳(7)顶端，金属天线(5)通过导线(8)与装在外壳(7)内部的电路板(6)连接，安装在外壳(7)内的电路板(6)与微机装置(4)之间通过屏蔽电缆(3)连接，外壳(7)为高绝缘空心壳体，整个感应头(2)固定安装在输电设备(1)下方电气安全距离之外位置处。
2、 根据根据权利要求1所述的输电线路固定式SJ 巨离微机验电装置，其特征在于微机装置 (4)中央处理单元处理从感应头(2)输入设定的直流电平进行判断，并向变配电所/站控制室综合自动化系统发出输电设备(1)带电与否的信号。
3、 根据根据权利要求1或2所述的输电线路固定式鄉巨离微机验电装置，其特征是微丰腿 置(4)通过屏蔽电缆(3)向感应头(2)中的电路板(6)皿稳定的工作电源和将电路板(6) 信号传送给微*，置(4)。
4、 根据权利要求1或2所述的输电线路固定式逾B离验电装置，其特征是整个感应头(2) 外形呈圆柱形、半圆球体形、锥体形、四方体形、球体形或其它开邻，感应头(2)由高绝缘材料 制作。
5、 根据根据权利要求1或2所述的输电线路固定式趟B离验电装置，，征在于M感应头 (2)应偏离输电线路(1) 一个角度，则7]C平方向有一微巨离T。
6、 根据根据权禾腰求1或2所述的输电线路固定式鄉巨离验电装置，辦征在微t腿置(4) 应安装在距感应头(2)不远之处，且mt腺置(4)应放置在金属箱内，金属箱外壳必须接地。
专利摘要本实用新型涉及一种固定安装在输电线路下方的远距离微机验电装置，适用于在电力、电气化铁道供电设备的高压验电装置。特征是感应头由金属天线、电路板、外壳、导线构成，感应头中的金属天线安装在外壳顶端，金属天线通过导线与装在外壳内部的电路板连接，安装在外壳内的电路板与微机装置之间通过屏蔽电缆连接，外壳为高绝缘空心壳体，整个感应头固定安装在输电设备下方电气安全距离之外位置处。本装置从感应头输入设定的直流电平进行判断，并向变配电所(站)控制室综合自动化系统发出输电设备带电与否的信号。具有空接点信号输出，在线自动检测功能，能发出装置异常信号，可靠性好，抗干扰性强，在直流电源消失时，定值、数据均不丢失等优点。
文档编号G01R31/08GK201054017SQ20072010457
公开日2008年4月30日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者刚 张, 查天文 申请人:查天文;张 刚