一种自取能式高压带电显示及闭锁装置的制作方法

本实用新型涉及电气设备检测技术领域，具体涉及一种自取能式高压带电显示及闭锁装置。

背景技术：

高压带电显示装置的原理是通过在交流电场中设置一个电极，以电容耦合方式获取感应信号，并以感应信号作为判断依据的一种验电方式。对感应信号处理的一种方式是采用低阻抗输入，获取感应信号的电流，通过得到流过小电阻的泄漏电流I，然后进行I/V转化，根据V 来进行是否带电的判断。

大多数的无源高压带电显示装置，其驱动电流是通过与一次设备直接接触的电容式高压传感器的输出端来提供，其提供的驱动电流较大，带电与否的显示也比较明显。但安装此种装置，需要安装电容式传感器，而且必须停电安装，因此该装置一般安装在高压开关柜内。由于其特性属于非等电位安装方式，难以在较高电压等级的设备上安装。

而目前普通的等电位高压带电指示器，由于高压设备对地的电容电流是非常微弱的电流信号，而该常用的高压带电显示装置还是利用对地的电容电流来发送信号，因此信号强度即使如其所说有所提高也会是非常有限。要想增加信号强度，就必须获得较大的对地电容电流，这样就必须扩大和高压带电设备相连的感应极板的面积，以增加对地形成的电容值，来获得更大的对地电容电流。这将使得指示器的体积大幅增加，减小了电力一次设备之间的绝缘安全距离，同时也给装置的安装带来不便，实用性较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种自取能式高压带电显示及闭锁装置，能够在户外交流电停电的情况下，利用电源模块和自发电模块提供电能，把故障信息及时发送到上一级监控平台，并能够在满足复电的条件下通过远程控制实现安全送电，最大限度的减少停电时间，解决了普通柱上开关长期暴露在户外造成的故障率高，可靠性差问题，经济效益和优质服务社会效益明显，同时为配网运行自动化和专业化提供了有效的辅助手段，提高了生产管理水平。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种自取能式高压带电显示及闭锁装置，包括设置在开关柜内的采样单元、数据处理单元、通信单元、电源模块和执行单元，所述开关柜的柜门上设置显示单元，所述数据处理单元与所述采样单元、通信单元、电源模块、执行单元和显示单元连接，所述开关柜内设置自取能模块，所述自取能模块包括设置在交变电场中的平板电容器，所述平板电容器通过整流器和降压型转换器与电源模块连接。

进一步的，所述电源模块包括蓄电池和充放电控制器。

进一步的，所述数据处理单元包括单片机，所述通信单元包括射频通信模块，所述执行单元包括继电器，所述显示单元包括红绿指示灯。

进一步的，所述采样单元包括线路电流检测模块、线路电压检测模块和开关状态检测模块。

本实用新型提供了一种自取能式高压带电显示及闭锁装置，该显示及闭锁装置针对开关柜设置，采样单元对线路负荷电流、电压、断路器状态以及单相接地故障、相间短路故障等信息进行监测，数据处理单元对监测到的信息进行处理分析，并通过通信模块发送至远端工作人员，使得监控人员可以知道开关柜的带电情况，显示单元则对开关柜的带电情况在现场进行展示，数据处理单元同时控制执行单元对开关柜的柜门开闭状态进行控制，防止电气误操作，保证现场工作人员的安全。开关柜内设置自取能模块，通过在交变电场中设置平板电容器，收集环境中产生的高压线路耦合能量，然后将这种能量转换成良好调节的输出，从而对电源模块进行充电，供该装置的用电设备运行。

本实用新型能够在户外交流电停电的情况下，利用电源模块和自取能模块提供电能，把故障信息及时发送到上一级监控平台，并能够在满足复电的条件下通过远程控制实现安全送电，最大限度的减少停电时间，解决了普通柱上开关长期暴露在户外造成的故障率高，可靠性差问题，经济效益和优质服务社会效益明显，同时为配网运行自动化和专业化提供了有效的辅助手段，提高了生产管理水平。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型自取能式高压带电显示及闭锁装置的系统结构图；

图2是本实用新型自发电模块的结构示意图；

图3是本实用新型罩体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本实用新型技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1和图2所示：本实施例提供了一种自取能式高压带电显示及闭锁装置，包括设置在开关柜16内的采样单元15、数据处理单元9、通信单元8、电源模块7和执行单元11，所述开关柜16的柜门上设置显示单元10，所述数据处理单元9与所述采样单元15、通信单元8、电源模块7、执行单元11和显示单元10连接，所述开关柜16内设置自取能模块18，所述自取能模块18包括设置在交变电场中的平板电容器19，所述平板电容器19通过整流器20和降压型转换器21与电源模块7连接。

该显示及闭锁装置针对开关柜设置，采样单元对线路负荷电流、电压、断路器状态以及单相接地故障、相间短路故障等信息进行监测，数据处理单元对监测到的信息进行处理分析，并通过通信模块发送至远端工作人员，使得监控人员可以知道开关柜的带电情况，显示单元则对开关柜的带电情况在现场进行展示，数据处理单元同时控制执行单元对开关柜的柜门开闭状态进行控制，防止电气误操作，保证现场工作人员的安全。开关柜内设置自取能模块，通过在交变电场中设置平板电容器，收集环境中产生的高压线路耦合能量，然后将这种能量转换成良好调节的输出，从而对电源模块进行充电，供该装置的用电设备运行。

所述电源模块7包括蓄电池5和充放电控制器6。蓄电池对太阳能发电以及风致振动发电产生的电能进行存储，充放电控制器能够对蓄电池的充放电进行控制，保证蓄电池的稳定性。

所述数据处理单元9包括单片机，所述通信单元8包括射频通信模块，所述执行单元11包括继电器，所述显示单元10包括红绿指示灯。单片机是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，其结构小巧但是实现的功能很强大，满足系统的使用要求。射频通信模块可以满足现场与远程中心的无线信息传递，不用在现场布置大量的接线便可实现信息的回传。执行单元通过继电器将数据处理单元的微弱电流获取，并控制大电流对柜体门的闭合进行控制，保证工作人员的操作安全。红绿指示灯起到对现场工作人员的指示作用，避免电气误操作。

所述采样单元15包括线路电流检测模块12、线路电压检测模块13和开关状态检测模块14。

实施例二

如图1和图3所示：其与实施例一的不同之处在于：

所述开关柜16上方设置自发电模块2，所述自发电模块2包括太阳能发电机构和风致振动发电机构，所述太阳能发电机构包括太阳能电池板1，所述太阳能电池板1通过太阳能控制器4与所述电源模块7连接，所述风致振动发电机构包括对所述太阳能电池板1进行支撑的压电悬臂梁3。

开关柜的上方设置自发电模块，自发电模块包括太阳能发电机构和风致振动发电机构，太阳能发电机构通过太阳能电池板对太阳光进行转换产生电能，并通过太阳能控制器将电能储存在电源模块，太阳能控制器控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备，对蓄电池的充、放电条件加 以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，可以自动追踪电能转换的高效率点，发电量更加充足。风致振动发电机构采用了振动发电的原理，太阳能电池板被当做挡风板，当阳关不足时风力会很大，风吹动太阳能电池板晃动从而引起压电悬臂梁振动，进行发电，该发电方式较常规的风力发电来讲，体积占用很小，无转动的扇叶，对周围工作人员无安全威胁，可以设置在开关柜上方。通过两种发电方式与开关柜内的自取能模块的互补，能够保证该装置的电能供应，效果很好。

所述太阳能电池板1上方设置一个正四棱台形罩体17，所述罩体17上截面大于下截面。该实施例是对自发电模块的结构进行更改，太阳能电池板水平放置在开关柜的上方，可以保证其阳光的充足，对太阳能的获取量更大，正四棱台形罩体可以将更大面积的太阳光汇聚在太阳能电池板上，保证充足的发电量。且罩体又能充当风板，可以对周围的风力进行捕捉，从而使得整个装置进行晃动，这样支撑太阳能电池板的压电悬臂梁便可以发电，该装置可以保证太阳能发电以及风致振动发电的发电量充足，使用效果更好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。