高压带电数字显示及闭锁装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于安全防护装置技术领域，具体涉及一种高压带电数字显示及闭锁
目.0
【背景技术】
[0002]随着我国的快速发展，用电设备成为人们生活中不可获取的重要工具，如今人们对用电设备的依赖程度导致对电能的需要越来越大，这就对电力系统设备的安全性及稳定性的要求也越来越高。要想确保电力系统能安全及稳定的运行，就要对各种电器以及电力装置进行正确无误的电气操作，要防止因五种恶性误操作而引发的事故。
[0003]电力系统中所说的“五防”具体是指:防止误分、误合断路器，防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线(或接地刀闸)，防止带接地线合隔离开关及防止误入带电间隔。电力部门一直把针对“五防”的工作作为重点技术改造项目之一，而高压带电显示及闭锁装置是电力系统实现“五防”功能并提高系统安全稳定运行的必不可少的装置。
[0004]国家电网公司制定的《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》明确指出:对使用常规闭锁技术无法满足防止电气误操作要求的设备，如:联络线、封闭式电气设备等，事宜采取加装带电显示装置等技术措施达到防止电气误操作要求，基于上述理由，亟需研发一种安全且能可靠工作的带电显示闭锁装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种高压带电数字显示及闭锁装置，不仅能用来提示高压设备的带电状况、所带电压大小，还能强制闭锁有关用电设备，提高了开关用电设备操作时的安全性。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，高压带电数字显示及闭锁装置，包括有与感应式传感器连接的输入保护单元，输入保护单元通过导线依次与滤波模块、信号处理单元及输出驱动单元连接，输出驱动单元上分别连接有数字显示单元、LED指示灯及闭锁接点连接，自检单元通过导线连接于输入保护单元与滤波模块之间。
[0007]本实用新型的特点还在于:
[0008]输入保护单元为由TVS管和压敏电阻组成过压保护电路。
[0009]滤波器采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路。
[0010]信号处理单元选用的是M0516微处理器。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012](I)本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置连接有感应传感器，将感应传感器安装于线路安全距离之外，在采取可靠的安全措施下，一般均可进行带电安装。
[0013](2)本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置能在带电设备安全距离外检测设备是否有电，并且本身不会产生局部放电，安装及维护较为简单方便。
[0014](3)本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置能非常直观地监测、显示高压电气设备及供电线路的带电状况以及所带电压的大小，还能提供闭锁接点对相应的操作机构进行安全连锁，改变传感器的形式还能够实现不同高压设备的带电显示与闭锁，应用范围较广。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置在气体隔离开关站中应用的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置在室外应用的结构示意图。
[0018]图中，1.感应传感器，2.输入保护单元，3.滤波器，4.信号处理单元，5.输出驱动单元，6.数字显示单元，7.LED显示屏，8.闭锁接点，9.自检单元，10.高压母线，11.电缆，12.开关柜。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0020]本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置，其结构如图1所示，包括有与感应式传感器I连接的输入保护单元2，输入保护单元2通过导线依次与滤波模块3、信号处理单元4及输出驱动单元5连接，输出驱动单元5分别与数字显示单元6、LED指示灯7及闭锁接点8连接，自检单元9通过导线连接于输入保护单元2与滤波模块3之间。
[0021]感应传感器I采用的是电容耦合式，其主要的结构是在高压电场内设置电极，并将其安装在距离高压母线10 —定的距离处，利用静电感应的作用来产生感应电荷，并将感应到的信号通过电缆传送到本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置，感应传感器I是利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离之外进行非接触式检测。
[0022]在实际的使用过程中，感应传感器I可以根据不同的设备来安装，通过电缆11将感应传感器I感应到的信号传到本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置中进行处理；如图2所示，当用于气体隔离开关站(Gas Isolated Switchgare，简称GIS)时，直接将感应传感器I放置于开关柜12内靠近高压母线10处，再将感应传感器I通过电缆与本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置内的输入保护单元2连接；如图3所示，用于室外时，只需将感应传感器I置于室外的高压母线10处(使得感应传感器I距离高压母线10 —定的距离处，这个距离是根据电压等级而设定的)，再将感应传感器I通过电缆11与本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置内的输入保护单元2相连即可。
[0023]输入保护单元2是由TVS管(又称瞬变电压抑制二极管)和压敏电阻(压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件)组成过压保护电路；输入保护单元2要与感应式传感器I配合使用；感应式传感器I的工作原理是基于电容耦合信号，并且耦合的能量将随着频率的增大而增大，当高压带电体上出现高频暂态电压时，通过感应式传感器I可以耦合到较强的信号；为了避免过电压损坏电子线路，需要采取相应的抑制过压的措施来保障装置不被损坏和信号失真。
[0024]滤波模块3采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路；滤波模块3主要用于滤去感应电极敏感的高频暂态信号、高次谐波信号和其他杂波，通过滤波手段能检出工频基波电压信号进行带电显示。
[0025]信号处理单元4选用的是M0516微处理器。信号处理单元4主要用于对接收到的信号进行处理，即通过放大和整流把信号处理到理想的状态；针对应用在不同场合的设备进行监测时可通过改变大倍数来达到所需要的检测灵敏度。当本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置所要监测的用电设备及所处的场合确定时，就要确定其合适的信号放大倍数；然后再通过其他放大器的调节对带电显示的阈值进行调整，即通过调节阈值调整旋扭改变放大倍数，从而改变阈值；放大后的工频交流信号，经过整流，输出信号，用于控制后续的电压指示、带电显示阈值控制。
[0026]数字显示单元6主要是利用数码管来对监测的设备所带电压的大小进行显示。
[0027]LED指示灯7，主要是对高压母线10A、B、C三相的带电状况进行显示；当被测设备或线路带电时，A、B、C三相指示灯闪亮，并且输出强制闭锁信号。
[0028]自检单元9主要用于实现对本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置的检验功能；本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置提供了带电自检和无电自检两种自检功能，以便随时检验装置是否工作正常，具体如下:
[0029]带电自检:当高压线路或高压设备实际不带电时，可以检验显示控制器在高压带电时是否能够正常显示。
[0030]无电自检:当高压线路或高压设备实际带电时，可以检验显示控制器在高压无电时是否能够正常显示。
[0031]本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置连接有感应式传感器1，由感应式传感器I利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，在安全距离之外进行非接触式检测；感应电极和高压带电体之间的杂散电容可以耦合高压带电体上的交变电压信号，将该交变电压信号通过电缆传送到高压带电显示闭锁装置内进行处理，高压带电显示闭锁装置为连续运行工作方式，具有闪光显示和自检功能，并能输出强制闭锁信号，最终实现高压带电显示和闭锁控制。
[0032]本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置不仅能用来提示高压设备带电状况、所带电压大小，还能强制闭锁有关用电设备，提高了开关用电设备操作时的安全性。
【主权项】
1.高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，包括有与感应传感器(I)连接的输入保护单元(2)，所述输入保护单元(2)通过导线依次与滤波器(3)、信号处理单元(4)及输出驱动单元(5)连接，所述输出驱动单元(5)分别通过导线与数字显示单元(6)、LED显示屏(7)及闭锁接点(8)连接，自检单元(9)通过导线连接于输入保护单元(2)与滤波器(3)之间。
2.根据权利要求1所述的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述输入保护单元(2)为由TVS管和压敏电阻组成过压保护电路。
3.根据权利要求1所述的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述滤波器(3)采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路。
4.根据权利要求1所述的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述信号处理单元(4)选用的是M0516微处理器。
【专利摘要】本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置，包括有与感应传感器连接的输入保护单元，输入保护单元通过导线依次与滤波器、信号处理单元及输出驱动单元连接，输出驱动单元分别通过导线与数字显示单元、LED显示屏及闭锁接点连接，自检单元通过导线连接于输入保护单元与滤波器之间。本实用新型高压带电数字显示及闭锁装置能用来提示高压设备带电状况、所带电压大小和强制闭锁有关用电设备，提高了开关用电设备操作时的安全性。
【IPC分类】H02H9-06, G01R19-155
【公开号】CN204347118
【申请号】CN201420858485
【发明人】黄新波, 赵阳, 陶晨, 朱海涛, 廖志军, 徐冠华
【申请人】西安工程大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月30日