CN101344542A - 电场感应型高压带电指示器 - Google Patents

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CN101344542A CNA2007100290837A CN200710029083A CN101344542A CN 101344542 A CN101344542 A CN 101344542A CN A2007100290837 A CNA2007100290837 A CN A2007100290837A CN 200710029083 A CN200710029083 A CN 200710029083A CN 101344542 A CN101344542 A CN 101344542A
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余凯
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Abstract

本发明公开了一种电场感应型高压带电指示器，它包括内部埋设有铜感应元件的绝缘材料主体以及依次电连接的整流电路、储能电路、比较电路、设有发光管的驱动电路，其中整流电路的输入端电连接铜感应元件，输出端连接储能电路输入端，储能电路的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接整流电路输出端。本发明的优点是：采用电场感应，无直接电气连接，不会有过电压，无安全风险，采用紧凑的低功耗设计，充分利用感应能量，减少了高成本的传感元件，结构小巧，安装非常方便，无须电池等外接电源，使用寿命长，防水性能好，适应恶劣工作环境。

Description

电场感应型高压带电指示器
技术领域
本发明涉及一种高压带电指示器，属于高压检测装置。
背景技术
电力系统的发电，配电，送电系统中都广泛用到各种高压设备，为避免操作人员在带电情况下的误操作造成人身伤亡和设备严重损坏事故，电力系统要求监测高压带电状况。
在传统设备中常用特殊的支柱绝缘子(芯棒、极板式)来传递高压带电体带电状况，从高压侧直接取样，或者通过高阻值的电阻直接取样，分压后驱动氖泡发光。
上述的支柱绝缘子不仅造价昂贵，工艺复杂，而且由于和高压侧有直接的电气连接，存在安全隐患。当系统有过电压时，电容电压的增加可以到达数千伏，直接影响到操作人员的人身安全和设备的安全。甚至出现绝缘击穿导致重大的安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、无需电气接触就可检测高压带电体带电状况的电场感应型高压带电指示器。
本发明的技术解决方案是：一种电场感应型高压带电指示器，它包括内部埋设有铜感应元件的绝缘材料主体以及依次电连接的整流电路、储能电路、比较电路、设有发光管的驱动电路，其中整流电路的输入端电连接铜感应元件，输出端连接储能电路输入端，储能电路的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接整流电路输出端。
主体可以接着电缆头的半导体接地体上，其内部的铜感应元件可产生感应电压，对地积聚电荷后，经过整流电路转化为直流后给储能电路充电，当达到比较电路预先设定的电压值后输出，驱动电路工作，点亮发光管，发光管会消耗能量，当电压小于比较电路预设电压值后，驱动电路停止工作，发光管熄灭，形成一个闪烁循环，由此可以检测出带电体是否带有高压，方便快捷，安全可靠，无需外接电源，而且可以通过发光管的闪烁频率直观的显示出电压的高低来。
所述的主体的垂直截面呈梯形，所述铜感应元件设在较宽侧的主体内，这样主体基本呈锲形，方便把持，即容易嵌入测试孔内，又可以保证足够的绝缘距离。
所述的主体上较窄侧设有带内盲孔的铜螺丝，方便安装，直接插入即可。
所述的整流电路为全桥整流电路或者半桥整流电路，结构简单，设定方便。
所述的储能电路内设电容为钽电容或者超级电容，这样的电路充电速度快，能量转化效率高，线路简单，容易小型化。
所述的比较电路为测量电路，线路简单，设置方便，容易小型化。
所述的发光管为发光二极管或氖泡，点亮需要的能量低，反应灵敏。
本发明的优点是：采用电场感应，无直接电气连接，不会有过电压，无安全风险，采用紧凑的低功耗设计，充分利用感应能量，减少了高成本的传感元件，结构小巧，安装非常方便，无须电池等外接电源，使用寿命长，防水性能好，适应恶劣工作环境。
附图说明
附图1为本发明实施例中主体的垂直剖视图；
附图2为本发明实施例中电路之间的逻辑框图；
1、主体，2、铜感应元件，3、铜螺丝，4、整流电路，5、储能电路，6、比较电路，7、驱动电路。
具体实施方式
实施例：
参阅图1和图2所示，一种电场感应型高压带电指示器，它包括内部埋设有铜感应元件2的绝缘材料主体1以及依次电连接的整流电路4、储能电路5、比较电路6、设有发光管的驱动电路7，其中，主体1的垂直截面呈梯形，铜感应元件2设在较宽侧的主体1内，主体1较窄侧内设带内盲孔的铜螺丝3；整流电路4的输入端电连接铜感应元件2，输出端连接储能电路5的输入端，储能电路5的输出端连接比较电路6的输入端，比较电路6的输出端连接驱动电路7的输入端，驱动电路7的输出端连接整流电路4输出端。
整流电路4为全桥整流电路或者半桥整流电路，储能电路5内设电容为钽电容或者超级电容，比较电路6为测量电路，发光管为发光二极管或氖泡。
铜感应元件2构成的电容在高压带电部分带电时感应能量，经过整流电路4整流为直流信号，该信号空载电压高但能量非常弱，通过储能电路5对钽电容充电，钽电容电压不断升直到超过比较电路6设定电压V_H后导通驱动电路7驱动发光管亮，LED发光消耗能量，钽电容电压下降低过比较电路6设定电压V_L后，驱动电路7截止，发光管灭，构成一个闪烁循环，由此实现高压带电检测。该闪烁循环亮的时间长度T_ON由钽电容电容量、V_H以及V_L决定，一旦生产完毕即固定，该闪烁循环灭的时间长度T_OFF决定于充电时间，即高压带电部分电压越高充电时间约短，也就是闪烁频率可以定性指示高压带电部分电压。同时该发光管的发光可以通过光纤引出，做为其他检测装置的输入。该带电指示器实现了完全的电气隔离，完全不需要外部的电源，大幅度提高安全性，可靠性，减少了安装尺寸，也无需维护。
上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1、一种电场感应型高压带电指示器，其特征在于：它包括内部埋设有铜感应元件的绝缘材料主体以及依次电连接的整流电路、储能电路、比较电路、设有发光管的驱动电路，其中整流电路的输入端电连接铜感应元件，输出端连接储能电路输入端，储能电路的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接整流电路输出端。
2、根据权利要求1所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：所述的主体的垂直截面呈梯形，所述铜感应元件设在较宽侧的主体内。
3、根据权利要求2所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：所述的主体上较窄侧设有带内盲孔的铜螺丝。
4、根据权利要求1、2或3所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：
所述的整流电路为全桥整流电路或者半桥整流电路。
5、根据权利要求1、2或3所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：
所述的储能电路内设电容为钽电容或者超级电容。
6、根据权利要求1、2或3所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：
所述的比较电路为测量电路。
7、根据权利要求1、2或3所述的电场感应型高压带电指示器，其特征在于：
所述的发光管为发光二极管或氖泡。
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