一种带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置的制作方法

本实用新型涉及高压带电显示闭锁装置，具体涉及一种带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置，主要应用于电力系统中用于防止电气误操作和电气线路带电指示作用，保障操作员人身安全和电力系统安全。

背景技术：

户内多采用氖灯作为指示元件或者产品中使用了真空放电管等器件，因此寿命短，可靠性差，现场运行中损坏严重。还有部分产品采用带显示开关方式，虽然延长了装置的使用寿命，却使高压带电显示装置平时处于退出运行的状态，从而弱化了高压带电显示装置监视线路侧带电与否的功能。此外，目前设备上安装的高压带电显示装置多为提示型，即便是安装了强制型带电显示装置，也因为缺少实际的强制闭锁手段和配套的闭锁设备，无法发挥其功能。

近些年，市面上出现了一种带闭锁输出的高压带电显示装置，它不仅具有提示功能，还能输出有电/无电的闭锁信号。伴随着强制型高压带电显示装置的出现，也出现了一种新的柜门闭锁方案，即在后柜门上安装强制型高压带电显示装置和电磁锁，并将强制型高压带电显示装置输出的闭锁接点串到电磁锁回路，当强制型高压带电显示装置检测到有电时，闭锁接点打开，电磁锁不能励磁，进而无法解锁，无法打开柜门，达到有电强制闭锁的目的。这种闭锁方式原理简单、操作方便，能在一定程度上起到防止误入带电间隔的作用。但这种防误闭锁模式，属于间隔型防误，单单从间隔的角度出发，只要检测到被测设备无电，柜门就可以打开，逻辑过于简单，不考虑其他因素，原则上只要满足此条件的柜门都可以打开，这样就可能造成打开错误的柜门或一些原本不需要打开的柜门被打开，存在一定的安全风险；还有，这种方式对带电显示器的可靠性要求较高，一旦带电显示器在实际有电的情况下，而输出无电的结果，将会造成严重的后果。

而且经过实践证明，电磁锁故障率很高，经常出现卡涩、解锁按钮不能及时返回造成线圈长期带电等问题，正是存在这种不可靠的问题，现如今电磁锁基本都配置了解锁钥匙，供电磁锁故障或紧急情况下使用，而该解锁钥匙往往没有进行有效的管理，现场存在随意使用的现象，近期，在某地区35kV变电站就发生了一起由于检修人员使用解锁钥匙打开后柜门而造成人身伤亡的事故。

中国专利号CN 103743937 A，公开日2014年4月23日，高压带电显示装置及其实现方法，包括检测发射端和接收显示端，所述检测发射端与接收显示端高低压侧完全隔离、通过无线射频进行通信，所述检测发射端包括为其提供工作电能的基于电场耦合的感应取能装置。但其容易因为电磁干扰失效，可靠性不高，且耗能高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：目前高压带电显示器件寿命短、可靠性差和损坏严重的技术问题，提出了一种使用发光二极管的、可测试的、多功能的带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置，包括可指示和传输高压电线带电状态的显示器、可探测高压电线信号的一个或多个高压传感单元和可传递高压传感器测量信号的屏蔽电缆，所述显示器包括有若干个指示灯、电子电路以及与外部电脑钥匙相适配的电脑钥匙接口；所述电子电路包括有测试回路和若干个指示回路，所述测试回路和若干个指示灯均电气连接，所述若干个指示回路分别与指示灯电气连接，所述指示回路包括升压电路、稳压二极管、第二限流电阻、发光二极管和第三限流电阻，所述升压电路输入端一端由屏蔽电缆连接高压传感单元的输出端，另一端经第三限流电阻接地，升压电路输出端第一端与稳压二极管阴极连接，所述稳压二极管阳极经第二限流电阻与发光二极管阳极连接，发光二极管阴极与升压电路输出端第二端连接。通过升压电路可以增强发光二极管的亮度，提高指示效果。

作为优选，所述测试回路包括储能电容、延时电子开关、二极管和限流电阻，所述储能电容第一端接地，储能电容第二端连接二极管阴极，二极管阳极通过限流电阻与高压母线的一个相线连接，所述延时电子开关第一端与若干个指示灯的第一端均连接，延时电子开关第二端与储能电容第二端连接。

作为优选，所述显示器包括有壳体、指示灯、电脑钥匙接口、电子电路和测试按钮，所述指示灯、测试按钮和电脑钥匙接口固定安装在壳体的前面板上，所述电子电路固定安装在壳体内，所述高压传感单元通过屏蔽电缆连接到所述电子电路上，所述指示灯和电脑钥匙接口与电子电路连接，所述电脑钥匙接口与外部电脑钥匙相适配，测试按钮与延时电子开关匹配。

作为优选，所述指示回路包括升压电路、稳压二极管D13、第二限流电阻R2、发光二极管D21和第三限流电阻R3，所述升压电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D11、稳压二极管D12、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，所述MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q6均为耗尽型P沟道MOS管，MOS管Q2和MOS管Q3均为增强型N沟道MOS管，所述电容C1、电容C2、电容C3和电容C4参数相当，所述电容C5和电容C6参数相当，且电容C5和C6容量小于电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，所述电容C1第一端、电容C3第一端、稳压二极管D11阴极、稳压二极管D12阴极、MOS管Q3漏极和MOS管Q6漏极均与端口P1连接，端口P1与高压传感单元的输出端连接，电容C1第二端与MOS管Q1源极和MOS管Q2漏极连接，MOS管Q1的漏极与二极管D1阳极和电容C2第二端连接，二极管D1阴极接地，MOS管Q2源极与电容C2第一端和MOS管Q3源极连接，MOS管Q1栅极、MOS管Q2栅极、MOS管Q3栅极和电容C5第一端均与稳压二极管D11阳极连接；MOS管Q1基极、MOS管Q2基极、MOS管Q3基极、MOS管Q4基极、MOS管Q5基极、MOS管Q6基极、电容C5第二端和电容C6第二端均接地；电容C3第二端与MOS管Q4源极和MOS管Q5漏极连接，MOS管Q4漏极与二极管D2阴极和电容C4第二端连接，二极管D2阳极接地，电容C4第一端与MOS管Q5源极和MOS管Q6源极连接，MOS管Q4栅极、MOS管Q5栅极、MOS管Q6栅极和电容C6第一端均与稳压二极管D12阳极连接；稳压二极管D13阴极和第二限流电阻R2第一端均与电容C4第二端连接，稳压二极管D13阳极与发光二极管D21阴极和第三限流电阻R3第一端连接，第二限流电阻R2第二端与发光二极管D21阳极连接，第三限流电阻R3第二端接地。

作为优选，所述指示回路设置有三路，所述高压传感器有三个，分别探测A/B/C三相高压电线信号，所述三路指示回路分别连接到A/B/C三相高压传感器。

作为优选，所述电子电路还包括有微处理器控制电路和电脑钥匙接口驱动回路，所述微处理器控制电路分别和指示回路、电脑钥匙接口驱动回路连接，所述微处理器控制电路包括测量电阻、CPU、A/D转换模块和存储器，所述测量电阻与第三限流电阻串联，所述测量电阻与A/D转换模块连接，所述CPU与存储器和A/D转换模块连接。

作为优选，所述电子电路还包括有微处理器控制电路和电脑钥匙接口驱动回路，所述电脑钥匙接口驱动电路包括有为微处理器控制电路供电的导电电极和连接CPU的数据通讯模块，所述数据通讯模块设置有红外光电发射、接收器件，或无线RF射频模块，或可见光通信模块，或ZigBee通信模块。

作为优选，所述电脑钥匙接口为带凹腔的绝缘体，在所述凹腔的两侧分别设置有导电电极，在所述凹腔所在端面一边设置有数据通讯模块，所述凹腔内设置有用来识别设备的编码片。

作为优选，所述前面板上还设置有手动高压带电状态检测口，在所述壳体的后面板上设置有外部接线端子，所述外部接线端子与所述屏蔽电缆连接。

本实用新型的实质性效果是：本实用新型装置无需低压电源，容易实现小型化，易于安装和维护，可以通过电脑钥匙与防误闭锁系统连接构成完整的防误闭锁自动化系统。

附图说明

图1为带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置结构图。

图2为指示回路电气连接原理图。

图3为电脑钥匙接口结构示意图。

其中：1、高压母线，2、高压传感单元，3、显示器，4、屏蔽电缆，5、手动高压带电状态检测口，6、测试按钮，7、指示灯，8、导电电极，9、编码片，10、凹腔，11、数据通讯模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1所示，为带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置结构图，带电显示高压出线开关柜接地闸刀闭锁装置包括可指示和传输高压电线带电状态的显示器3、可探测高压电线信号的一个或多个高压传感单元2和可传递高压传感器测量信号的屏蔽电缆4，显示器3包括有若干个指示灯7、电子电路以及与外部电脑钥匙相适配的电脑钥匙接口；高压传感单元2与高压母线1连接，电子电路包括有测试回路和若干个指示回路，测试回路和若干个指示灯7均电气连接，若干个指示回路分别与指示灯7电气连接，指示回路包括升压电路、稳压二极管D13、第二限流电阻R2、发光二极管D21和第三限流电阻R3，升压电路输入端一端由屏蔽电缆4连接高压传感单元2的输出端，另一端经第三限流电阻R3接地，升压电路输出端第一端与稳压二极管D13阴极连接，稳压二极管D13阳极经第二限流电阻R2与发光二极管D21阳极连接，发光二极管D21阴极与升压电路输出端第二端连接。通过升压电路可以增强发光二极管D21的亮度，提高指示效果。

显示器3包括有壳体、指示灯7、电脑钥匙接口、电子电路和测试按钮6，指示灯7、测试按钮6和电脑钥匙接口固定安装在壳体的前面板上，电子电路固定安装在壳体内，高压传感单元2通过屏蔽电缆4连接到电子电路上，指示灯7和电脑钥匙接口与电子电路连接，电脑钥匙接口与外部电脑钥匙相适配，测试按钮6与延时电子开关匹配。

测试回路包括储能电容、延时电子开关、二极管和限流电阻，储能电容第一端接地，储能电容第二端连接二极管阴极，二极管阳极通过限流电阻与高压母线的一个相线连接，延时电子开关第一端与若干个指示灯的第一端均连接，延时电子开关第二端与储能电容第二端连接。通过储能电容可以在高压母线带电时，存储少量电能，当高压母线1不带电且测试按钮6被按下时，储能电容与指示灯7连通，使指示灯7全部发光，用于测试指示灯7是否存在损坏，确保带电指示准确无误。

作为推荐的实施例，指示回路包括升压电路、稳压二极管D13、第二限流电阻R2、发光二极管D21和第三限流电阻R3，升压电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、稳压二极管D11、稳压二极管D12、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6，MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q6均为耗尽型P沟道MOS管，MOS管Q2和MOS管Q3均为增强型N沟道MOS管，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4参数相当，电容C5和电容C6参数相当，且电容C5和C6容量小于电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，电容C1第一端、电容C3第一端、稳压二极管D11阴极、稳压二极管D12阴极、MOS管Q3漏极和MOS管Q6漏极均与端口P1连接，端口P1与高压传感单元的输出端连接，电容C1第二端与MOS管Q1源极和MOS管Q2漏极连接，MOS管Q1的漏极与二极管D1阳极和电容C2第二端连接，二极管D1阴极接地，MOS管Q2源极与电容C2第一端和MOS管Q3源极连接，MOS管Q1栅极、MOS管Q2栅极、MOS管Q3栅极和电容C5第一端均与稳压二极管D11阳极连接；MOS管Q1基极、MOS管Q2基极、MOS管Q3基极、MOS管Q4基极、MOS管Q5基极、MOS管Q6基极、电容C5第二端和电容C6第二端均接地；电容C3第二端与MOS管Q4源极和MOS管Q5漏极连接，MOS管Q4漏极与二极管D2阴极和电容C4第二端连接，二极管D2阳极接地，电容C4第一端与MOS管Q5源极和MOS管Q6源极连接，MOS管Q4栅极、MOS管Q5栅极、MOS管Q6栅极和电容C6第一端均与稳压二极管D12阳极连接；稳压二极管D13阴极和第二限流电阻R2第一端均与电容C4第二端连接，稳压二极管D13阳极与发光二极管D21阴极和第三限流电阻R3第一端连接，第二限流电阻R2第二端与发光二极管D21阳极连接，第三限流电阻R3第二端接地。

作为推荐的实施例，指示回路设置有三路，高压传感器有三个，分别探测A/B/C三相高压电线信号，三路指示回路分别连接到A/B/C三相高压传感器。电子电路还包括有微处理器控制电路和电脑钥匙接口驱动回路，微处理器控制电路分别和指示回路、电脑钥匙接口驱动回路连接，微处理器控制电路包括测量电阻、CPU、A/D转换模块和存储器，测量电阻与第三限流电阻串联，测量电阻与A/D转换模块连接，CPU与存储器和A/D转换模块连接。电子电路还包括有微处理器控制电路和电脑钥匙接口驱动回路，电脑钥匙接口驱动电路包括有为微处理器控制电路供电的导电电极和连接CPU的数据通讯模块，数据通讯模块设置有红外光电发射、接收器件，或无线RF射频模块，或可见光通信模块，或ZigBee通信模块。

作为推荐的实施例，电脑钥匙接口为带凹腔的绝缘体，在凹腔10的两侧分别设置有导电电极8，在凹腔10所在端面一边设置有数据通讯模块11，凹腔10内设置有用来识别设备的编码片9。

作为推荐的实施例，前面板上还设置有手动高压带电状态检测口5，在壳体的后面板上设置有外部接线端子，外部接线端子与屏蔽电缆4连接。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。