专利名称：接地线位置报警器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力检修工具，尤其涉及一种用于电力检修作业时与三相短路式接地线配合使用的报警工具。
背景技术：
在电力系统中，三相短路式接地线是保障检修人员生命安全的重要设备。为了防止检修设备突然带电，危及检修人员生命安全，在电力检修工作开始之前，工作人员会在检修设备两侧安装三相短路式接地线，电力检修工作结束后再拆除这些接地线。但是在大型检修现场、安装多组接地线的检修现场、夜晚视线不清的检修现场，工作人员很容易忘记拆除某个或者某些接地线，造成带接地线送电的重大事故。本发明是根据电力检修现场的实际需要，设计制作的一种接地线位置报警提示装置。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种接地线位置报警器，使用该报警器能及时提示操作人员接地线的位置，避免因未拆除接地线而造成的带接地线送电的重大事故的发生。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是一种接地线位置报警器，其包括报警器、钕铁硼磁铁底座和性能试验插头；钕铁硼磁铁底座固定在三相短路式接地线的接地端；报警器包括绝缘壳体和报警器电路；绝缘壳体的底面上固定有与钕铁硼磁铁底座相匹配的铁块，绝缘壳体上开有充电/性能试验插口，绝缘壳体上还固定有振荡延时电路的延时调整按钮、光敏元件、发光器件和发声器件；使用时，只要将铁块置于钕铁硼磁铁底座；壳体内分布有电路，电路包括电池、干簧继电器S2、包括充电/性能试验插口的充电电路、包括性能试验开关SI的性能试验电路、电池电量显示电路、振荡延时电路、开关电路、由光敏元件控制的光控发光信号产生电路、包括发光器件的发光电路、声音脉冲信号产生电路和包括发声器件的发声器；电池的正极逆接充电电路的二极管VDl后，连接在充电电路的充电/性能试验插口的正极，电池的负极直接连接在充电电路的充电/性能试验插口的负极；性能试验开关SI为充电/性能试验插口内部的一个常闭触点，性能试验插头插在充电/性能试验插口的无电插口时，顶开性能试验开关SI的触头；电池的正极分别连接电池电量显示电路、振荡延时电路、光控发光信号产生电路和声音脉冲信号产生电路的电源输入端，电池的负极通过干簧继电器S2的常开触点后连接在电池电量显示电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端；开关电路信号输入端连接在振荡延时电路的信号输出端；开关电路的信号输出端连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端；光控发光信号产生电路的信号输出端连接在发光电路的电源输入端；声音脉冲信号产生电路的信号输出端连接在发声器的电源输入端；性能试验电路的一端连接在电池的负极，另一端分两路，一路分别连接在电池电量显不电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端，另一路连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端。
上述所述的性能试验电路由性能试验开关SI、二极管VD2和二极管VD3组成；性能试验开关SI的一端连接在电池的负极，另一端分两路，一路逆接二极管VD2后分别连接在电池电量显不电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端，另一路逆接_■极管VD3后连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端。上述所述的电池电量显示电路是由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器RPl、三极管VTl和发光二极管LEDl组成；电阻Rl的一端和三极管VTl的集电极分别连接在电池的正极，电阻Rl的另一端与电位器RPl串联后分别连接在干簧继电器S2的常开触点上和二极管VD2的正向端，电阻R2 —端连接在电阻Rl和电位器RPl之间的连线上，另一端连接在三极管VTl的基极，三极管VTl的发射基顺接发光二极管LEDl和电阻R3后分别连接在干簧继电器S2的常开触点上和二极管VD2的正向端；发光二极管LEDl固定在绝缘壳体上。上述所述的振荡延时电路包括分频集成电路IC1、RC振荡电路、4挡拨码开关S3，开关电路包括三极管VT2 ;分频集成电路ICl的电源脚5脚和16脚连接在电池的正极，复位 脚2脚通过电阻R4连接在干簧继电器S2的常开触点上和二极管VD2的正向端，3脚和8脚接在干簧继电器S2的常开触点上和二极管VD2的正向端；由电阻R6、电容Cl、电阻R7和可调步进电位器RP2组成的RC振荡电路连接在分频集成电路ICl的4脚、6脚、7脚和9脚，分频集成电路ICl的4脚通过电阻R7和可调步进电位器RP2后，一路通过电容Cl连接在分频集成电路ICl的6脚和7脚，另一路通过电阻R6后连接在分频集成电路ICl的9脚；分频集成电路ICl的输出端I脚、15脚、14脚和13脚分别连接4挡拨码开关S3的四个挡位输入端，集成电路ICl的输出端I脚、15脚、14脚和13脚相互闭锁，即其中一脚输出，另三个脚闭锁没有输出；挡拨码开关S3的四个挡位输出端都通过电阻R5后连接三极管VT2的基极，三极管VT2的发射极连接在干簧继电器S2的常开触点上和二极管VD2的正向端，集电极通过逆接二极管VD4后连接在分频集成电路ICl的9脚；可调步进电位器RP2固定在绝缘壳体上，其延时调整按钮位于绝缘壳体面板上，挡拨码开关S3固定在内部电路板上。上述所述的可调步进电位器RP2为188ΚΩ可调步进电位器，其有21个阻值挡位供调节，每挡累加9. 4ΚΩ，调整电位器RP2的电阻值，可以调整、设定21个RC振荡电路的振荡周期T。上述所述的光控发光信号产生电路包括光敏电阻RL、型号为NE555的时基集成电路IC2 ;发光电路包括五个高亮度变色发光二极管LED2、LED3、LED4、LED5和LED6，五个发光二极管LED2、LED3、LED4、LED5和LED6作为发光器件分别固定在绝缘壳体的正面和四个侧面上；电池的正极通过光敏电阻RL连接在时基集成电路IC2的2脚和6脚，时基集成电路IC2的2脚和6脚还通过电阻R8接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端，时基集成电路IC2的8脚接电池的正极，I脚接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端，输出端3脚一路通过顺接发光二极管LED2和LED3后接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端，另一路通过顺接发光二极管LED4和电阻R9后接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端，第三路通过顺接发光二极管LED5和LED6后接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端。上述所述的声音脉冲信号产生电路包括RC振荡电路、型号为NE555的时基集成电路IC3 ;发声器为蜂鸣器HA，固定在绝缘壳体上；电池的正极通过电阻R10、电阻Rll和电解电容C2连接在三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端；时基集成电路IC3的7脚连接在电阻RlO和电阻Rll之间的连线上，2脚和6脚连接在Rll和电解电容C2之间的连线上，8脚和4脚连接在电池的正极，I脚接三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端，3脚通过蜂鸣器和电阻R12连接在三极管VT2的集电极和二极管VD3的正向端。上述所述的电池采用可充电锂电池。报警器的使用过程是取出报警器，拔出性能试验插头，进行电量、信号检查，将性能试验插头插回，调节延时调整按钮，使动作时间与工作时间一致，在检修设备两侧安装三相短路式接地线，将报警器吸附在钕铁硼磁铁上，干簧继电器S2得到磁场触点吸合，报警器进入延时状态，延时时间到，白天发声器件发出报警，夜晚发声器件和发光器件同时动作报警，三相短路式接地线拆除，取下接地线位置报警器，干簧继电器S2失磁触点断开，报警器停止工作，根据电量需要，利用外接充电器对其内部的充电电池进行充电。本发明具有可充电、低功耗、能够进行电池电压监视、具有性能试验检查功能、根据光线的强弱自动切换光控发光信号产生电路信号的特点，在工作延时状态，其工作电流 小，在声光报警全部工作时电流稍大一些，但也是很小，电池能够满足工作延时40小时后，声光报警电路再工作10小时，其发出的声光报警信号能够提醒工作人员对本组接地线提起注意，其环境工作温度为-18°C _60°C，完全能够满足一般的电力检修现场的需要。总之，本发明能及时提示操作人员接地线的位置，避免因未拆除接地线而造成的带接地线送电的重大事故的发生；解决了大型检修现场、安装多组接地线的检修现场、夜晚视线不清的检修现场的三相短路式接地线容易被漏拆的问题；具有防水、耐高温、耐低温、功耗低、便于携带、操作方便、可靠实用的特点。
图I为本发明的内部电路方框 图2为本发明的内部电路原理 图3为本发明的立体外观结构示意 图4为本发明的后视 图5本发明中的钕铁硼磁铁与三相短路式接地线的安装示意图。
具体实施例方式如图I、图2、图3、图4和图5所示，本实施例包括报警器、钕铁硼磁铁底座6和性能试验插头。钕铁硼磁铁底座6固定在三相短路式接地线7的接地端，钕铁硼磁铁底座6产生的高强度磁场有两个作用，一是把接地线位置报警器本体牢固的吸附在三相短路式接地线上；二是为干簧继电器S2提供动作磁场。报警器包括高强度防水塑料壳体2和报警器电路。3为壳体面板固定螺栓。壳体2的底面上由螺钉8固定有与钕铁硼磁铁底座6相匹配的铁块5，壳体2上开有充电/性能试验插口 1，壳体2上还固定有可调步进电位器RP2，光敏电阻RL，发光二极管LEDl，变色发光二极管LED2、LED3、LED4、LED5和LED6，蜂鸣器HA。可调步进电位器RP2的延时调整按钮4位于绝缘壳体面板上。变色发光二极管LED2、LED3、LED4、LED5和LED6分别固定在壳体2的正面和四个侧面上。壳体2内分布有电路，电路包括可充电锂电池E、干簧继电器S2、充电电路、性能试验电路、电池电量显示电路、振荡延时电路、开关电路、光控发光信号产生电路、包括发光器件的发光电路、声音脉冲信号产生电路和包括发声器件的发声器。可充电锂电池E的正极逆接充电电路的二极管VDl后，连接在充电电路的充电/性能试验插口 I的正极，可充电锂电池E的负极直接连接在充电电路的充电/性能试验插口 I的负极。可充电锂电池E可为9V、600mA的可充电锂电池。电池电量显示电路中的电阻Rl与电位器RPl进行调整比较，在锂电池E的电压高于7. 2V时，做为开关元件的三极管VTl基极有电流输入，三极管VTl发射极有电流输出、VTl导通，从而驱动发光二极管LEDl发光，当锂电池E的电压低于7. 2V时，发光二极管LEDl熄灭，需要充电。在电力检修工作需要时，将报警器吸附在三相短路式接地线的钕铁硼磁铁底座6上，钕铁硼磁铁底座6的磁场驱动干簧继电器S2触点闭合，电路得电，进入延时工作状态。性能试验电路由性能试验开关SI、二极管VD2和二极管VD3组成。性能试验开关SI为充电/性能试验插口 I内部的一个常闭触点，充电/性能试验插口 I可采用单声道音频插座，也可采用一个普通插座和一个常闭开关，普通插座上有常闭开关的顶开插口，还可采用其它既有电源插口性能，又有一个常闭触点，且常闭触点的顶开插口开在其上的插座。性能试验插头 插在充电/性能试验插口 I的无电插口上，顶开性能试验开关SI的触头，使SI保持在断开状态，这时，如果报警器吸附在三相短路式接地线的钕铁硼磁铁底座6上，整机处于工作状态，锂电池E通过干簧继电器S2为后面的电路供电；否则整机处于备用状态。报警器被检测试验时，报警器远离三相短路式接地线的钕铁硼磁铁底座6，性能试验插头拔出充电/性能试验插口 I，性能试验开关SI的触头闭合，锂电池E通过性能试验开关SI为后面的电路供电，发光二极管LEDl对电池电压进行显示，两个型号为NE555的时基集成电路IC2和IC3发出脉冲，驱动蜂鸣器HA及变色发光二极管LED2、LED3、LED4、LED5和LED6动作，从而完成性能试验。振荡延时电路包括分频集成电路ICl、由电阻R6、电容Cl、电阻R7和可调步进电位器RP2组成的RC振荡电路、4挡拨码开关S3，开关电路包括三极管VT2。可调步进电位器RP2固定在绝缘壳体上，其延时调整按钮4位于绝缘壳体2外端面，挡拨码开关S3固定在内部电路板上。可调步进电位器RP2为188ΚΩ可调步进电位器，其有21个阻值挡位供调节，每挡累加9. 4ΚΩ，调整电位器RP2的电阻值，可以调整、设定21个RC振荡电路的振荡周期T，从而调整电路的工作延时。报警器的干簧继电器S2得到钕铁硼磁铁的磁场后，触点吸合，电路得电，型号为MC14521B的分频集成电路ICl的2脚(RESET端)得电复位，RC振荡电路开始为分频集成电路ICl的4脚、6脚、7脚和9脚提供通过可调步进电位器RP2设定的振荡信号，报警器进入工作延时状态，此时分频集成电路ICl的输出脚I脚(Q24)、15脚(Q23)、14脚(Q22)、13脚(Q21)没有输出，此时做为延时开关元件的三极管VT2基极没有电流输入，其发射极也就没有电流输出，三极管VT2开关电路相当于断开状态。在整定的工作延时结束后，分频集成电路ICl的13脚、14脚、15脚、I脚依次输出高电平，其中输出端13脚的输出周期T2是RC振荡周期T的2097152倍，14脚的输出周期T3是RC振荡周期T的4194304倍，15脚的输出周期T4是RC振荡周期T的8388608倍，I脚的输出周期T5是RC振荡周期T的16777216倍；4挡拨码开关S3的四个输入端分别连接分频集成电路ICl的四个输出端13脚、14脚、15脚、I脚，也就是分频集成电路ICl可提供4个时间单位，我们可根据工作需要，选择其中一个合适的延时时间单位，在本实施例中设定有15分钟(13脚)、30分钟(14脚)、60分钟(15脚)、120分钟(I脚)四个时间单位供选择，与可调步进电位器RP2的21个档位配合，本电路能提供的延时挡位共有21 X 15分钟、21 X 30分钟、21 X60分钟、21 X 120分钟，我们按维修时间的实际要求，进行延时设定；设当分频集成电路ICl选定输出端13脚为输出端时，13脚输出高电平时，集成电路ICl的输出端I脚、15脚、14脚和13脚相互闭锁，即其中一脚输出，另三个脚闭锁没有输出，以保持13脚持续输出高电平；同理当分频集成电路ICl选定输出端14脚输出高电平时，14脚输出高电平，其它三脚闭锁没有输出，I脚和15脚也是如此，只要其中一脚输出，三极管VT2基极就会有输入电流，从而驱动三极管VT2发射极有电流输出，三极管VT2导通。光控发光信号产生电路包括光敏电阻RL、型号为NE555的时基集成电路IC2 ;发光电路包括五个高亮度变色发光二极管 LED2、LED3、LED4、LED5 和 LED6，五个发光二极管 LED2、LED3、LED4、LED5 和 LED6 作为发光器件分别固定在绝缘壳体的正面和四个侧面上。发声器为蜂鸣器HA。作为开关元件的三极管VT2导通后，型号为NE555的时基集成电路IC3得电，电解电容C2开始充放电，时基集成电路IC3的3脚交替输出高低电平脉冲，驱动蜂鸣器HA发出报警。型号为NE555的时基集成电路IC2同时得电，但在工作环境亮度较高时，光敏电阻RL呈低电阻状态，时基集成电路IC2的3脚输出低电平；而在工作环境亮度较低时，光敏电阻RL呈高电阻状态，时基集成电路IC2的3脚输出高电平，驱动高亮度变色发光二极管LED2、LFD3、LED4、LED5、LED6 向5个方向发出光信号。
权利要求
1.ー种接地线位置报警器，其特征在于其包括报警器、钕铁硼磁铁底座和性能试验插头；钕铁硼磁铁底座固定在三相短路式接地线的接地端；报警器包括绝缘壳体和报警器电路；绝缘壳体的底面上固定有与钕铁硼磁铁底座相匹配的铁块，绝缘壳体上开有充电/性能试验插ロ，绝缘壳体上还固定有振荡延时电路的延时调整按钮、光敏元件、发光器件和发声器件；使用吋，只要将铁块置于钕铁硼磁铁底座；壳体内分布有电路，电路包括电池、干簧继电器S2、包括充电/性能试验插ロ的充电电路、包括性能试验开关SI的性能试验电路、电池电量显示电路、振荡延时电路、开关电路、由光敏元件控制的光控发光信号产生电路、包括发光器件的发光电路、声音脉冲信号产生电路和包括发声器件的发声器；电池的正极逆接充电电路的ニ极管VDl后，连接在充电电路的充电/性能试验插ロ的正极，电池的负极直接连接在充电电路的充电/性能试验插ロ的负极；性能试验开关SI为充电/性能试验插ロ内部的一个常闭触点，性能试验插头插在充电/性能试验插ロ的无电插ロ时，顶开性能试验开关SI的触头；电池的正极分别连接电池电量显示电路、振荡延时电路、光控发光信号产生电路和声音脉冲信号产生电路的电源输入端，电池的负极通过干簧继电器S2的常开触点后连接在电池电量显示电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端；开关电路信号输入端连接在振荡延时电路的信号输出端；开关电路的信号输出端连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端；光控发光信号产生电路的信号输出端连接在发光电路的电源输入端；声音脉冲信号产生电路的信号输出端连接在发声器的电源输入端；性能试验电路的一端连接在电池的负极，另一端分两路，一路分别连接在电池电量显不电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端，另一路连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端。
2.根据权利要求I所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的性能试验电路由性能试验开关SI、ニ极管VD2和ニ极管VD3组成；性能试验开关SI的一端连接在电池的负极，另一端分两路，一路逆接ニ极管VD2后分别连接在电池电量显示电路、振荡延时电路和开关电路的电源输出端，另一路逆接ニ极管VD3后连接在光控发光信号产生电路、发光电路、声音脉冲信号产生电路和发声器的电源输出端。
3.根据权利要求2所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的电池电量显示电路是由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电位器RPI、三极管VTl和发光二极管LEDl组成；电阻Rl的一端和三极管VTl的集电极分别连接在电池的正扱，电阻Rl的另一端与电位器RPl串联后分别连接在干簧继电器S2的常开触点上和ニ极管VD2的正向端，电阻R2 —端连接在电阻Rl和电位器RPl之间的连线上，另一端连接在三极管VTl的基极，三极管VTl的发射基顺接发光二极管LEDl和电阻R3后分别连接在干簧继电器S2的常开触点上和ニ极管VD2的正向端；发光二极管LEDl固定在绝缘壳体上。
4.根据权利要求3所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的振荡延时电路包括分频集成电路IC1、RC振荡电路、4挡拨码开关S3，开关电路包括三极管VT2 ;分频集成电路ICl的电池脚5脚和16脚连接在电池的正扱，复位脚2脚通过电阻R4连接在干簧继电器S2的常开触点上和ニ极管VD2的正向端，3脚和8脚接在干簧继电器S2的常开触点上和ニ极管VD2的正向端；由电阻R6、电容Cl、电阻R7和可调步进电位器RP2组成的RC振荡电路连接在分频集成电路ICl的4脚、6脚、7脚和9脚，分频集成电路ICl的4脚通过电阻R7和可调步进电位器RP2后，一路通过电容Cl连接在分频集成电路ICl的6脚和7脚，另一路通过电阻R6后连接在分频集成电路ICl的9脚；分频集成电路ICl的输出端I脚、15脚、14脚和13脚分别连接4挡拨码开关S3的四个挡位输入端，集成电路ICl的输出端I脚、15脚、14脚和13脚相互闭锁；四挡拨码开关S3的四个挡位输出端都通过电阻R5后连接三极管VT2的基板，三极管VT2的发射极连接在干簧继电器S2的常开触点上和ニ极管VD2的正向端，集电极通过逆接ニ极管VD4后连接在分频集成电路ICl的9脚；可调步进电位器RP2固定在绝缘壳体上，其延时调整按钮位于绝缘壳体面板上，挡拨码开关S3固定在内部电路板上。
5.根据权利要求4所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的可调步进电位器RP2为188ΚΩ可调步进电位器，其有21个阻值挡位供调节，每挡累加9. 4ΚΩ。
6.根据权利要求4或者5所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的光控发光信号产生电路包括光敏电阻RL、型号为NE555的时基集成电路IC2 ;发光电路包括五个高亮度变色发光二极管 LED2、LED3、LED4、LED5 和 LED6，五个发光二极管 LED2、LED3、LED4、LED5和LED6作为发光器件分别固定在绝缘壳体的正面和四个侧面上；电池的正极通过光敏电阻RL连接在时基集成电路IC2的2脚和6脚，时基集成电路IC2的2脚和6脚还通过电阻R8接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端，时基集成电路IC2的8脚接电池的正扱，I脚接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端，输出端3脚一路通过顺接发光二极管LED2和LED3后接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端，另一路通过顺接发光二极管LED4和电阻R9后接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端，第三路通过顺接发光二极管LED5和LED6后接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端。
7.根据权利要求6所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的声音脉冲信号产生电路包括RC振荡电路、型号为NE555的时基集成电路IC3 ;发声器为蜂鸣器HA，固定在绝缘壳体上；电池的正极通过电阻R10、电阻Rll和电解电容C2连接在三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端；时基集成电路IC3的7脚连接在电阻RlO和电阻RlI之间的连线上，2脚和6脚连接在Rll和电解电容C2之间的连线上，8脚和4脚连接在电池的正极，I脚接三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端，3脚通过蜂鸣器和电阻R12连接在三极管VT2的集电极和ニ极管VD3的正向端。
8.根据权利要求7所述的接地线位置报警器，其特征在于所述的电池为可充电锂电池。
全文摘要
本发明公开了一种接地线位置报警器，其包括报警器、固定在接地线的接地端的钕铁硼磁铁底座和性能试验插头；报警器的壳体的底面上固定有铁块；壳体上开有充电/性能试验插口，还固定有延时控制旋钮、光敏元件、发光器件和发声器件；壳体内分布有电路，电路包括电池、干簧继电器S2、包括充电/性能试验插口的充电电路、包括性能试验开关S1的性能试验电路、电池电量显示电路、振荡延时电路、开关电路、由光敏元件控制的光控发光信号产生电路、包括发光器件的发光电路、声音脉冲信号产生电路和包括发声器件的发声器。本发明能及时提示操作人员接地线的位置，避免因未拆除接地线而造成的带接地线送电的重大事故的发生。
文档编号G08B21/00GK102867389SQ20121034889
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者高立申 申请人:保定供电公司