CN103424604A - 一种非接触式验电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式验电装置，属于电力设备领域。所述装置包括：紫外验电模块，用于根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断待测物体是否带电，得到第一判断结果；感应模块，用于检测待测物体的电场强度；测距模块，用于检测验电器到待测物体的距离；处理模块，用于根据测得的验电器到待测物体的距离和测得的电场强度，判断待测物体是否带电，得到第二判断结果，当第一判断结果和第二判断结果均为待测物体不带电，判断待测物体不带电。本发明通过采用紫外脉冲验电和电场强度验电结合，避免了只采用传感器进行测量时准确度低的问题，同时根据电场强度、及验电器到待测物体的距离，提高了检测精度，消除了安全隐患。

Description

一种非接触式验电装置

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别涉及一种非接触式验电装置。

背景技术

验电器是一种用于检验物体是否带电的仪器。按照验电模式，可以分为接触式验电器和非接触式验电器。

其中，非接触式验电器是一种新型验电器，它不直接与待测物体接触，而是利用待测物体附近的电场来检验物体是否带电，通过信号指示发出有电或无电信息。非接触式验电器主要包括传感器、处理电路和信号指示等部分。非接触式验电器由于不需要与待测物体接触，所以特别适用于高压线等危险物体的验电。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

非接触式验电器主要依靠传感器采集到的电场信息来判断物体是否带电，但在雨雪天气等恶劣环境下，传感器的精度下降，导致检测准确度降低，存在安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中在雨雪天气等恶劣环境下，传感器的精度下降，导致检测准确度降低，存在安全隐患的问题，本发明实施例提供了一种非接触式验电装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种非接触式验电装置，所述装置包括：

紫外验电模块，用于根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断所述待测物体是否带电，得到第一判断结果；

感应模块，用于检测待测物体的电场强度；

测距模块，用于检测所述验电器到所述待测物体的距离；

处理模块，用于根据测得的所述验电器到所述待测物体的距离和测得的电场强度，判断所述待测物体是否带电，得到第二判断结果，当所述第一判断结果和所述第二判断结果均为所述待测物体不带电，判断所述待测物体不带电。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述紫外验电模块包括日盲型紫外验电仪。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述感应模块包括电场传感器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述测距模块包括激光测距仪。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述处理模块包括单片机。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述装置还包括：罩在所述电场传感器外的金属套，所述金属套上设有用于限定所述电场传感器的信号接收范围的孔。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述金属套包括下套筒和可沿所述下套筒滑动的上套筒，所述下套筒的一端和所述上套筒的一端滑动连接，所述上套筒的另一端设有所述孔，所述下套筒的另一端设有所述电场传感器。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述装置还还包括：驱动设备，用于带动上套筒沿下套筒滑动，以改变所述电场传感器的所述信号接收范围；

相应地，所述处理模块还用于，根据所述验电器到所述待测物体的距离，控制所述驱动设备调整所述电场传感器的所述信号接收范围至预定值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述验电器还包括：报警模块，用于当所述待测物体带电时，进行声光报警。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述装置还包括：设于所述感应模块和所述处理模块之间的信号传输模块，所述信号传输模块包括：跟随电路、滤波电路、整流电路和模数转换器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断待测物体是否带电，得到第一判断结果，检测待测物体的电场强度、及验电器到待测物体的距离，判断待测物体带是否电，得到第二判断结果，当第一判断结果和第二判断结果均为待测物体不带电，判断待测物体不带电；避免了只采用传感器进行测量时准确度低的问题，同时根据电场强度、及验电器到待测物体的距离，提高了检测精度，消除了安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的非接触式验电装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电场传感器外部的金属套的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种非接触式验电装置，该验电器尤其适用于对高压线等特高压待测物体进行验电，参见图1-2，该验电器包括：

紫外验电模块101，用于根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断所述待测物体是否带电，得到第一判断结果；

感应模块102，用于检测待测物体的电场强度；

测距模块103，用于检测验电器到待测物体的距离；

处理模块104，用于根据测得的验电器到待测物体的距离和测得的电场强度，判断待测物体是否带电，得到第二判断结果，当第一判断结果和第二判断结果均为待测物体不带电，判断待测物体不带电，否则，判断待测物体带电。

具体地，处理模块104根据距离与电场强度的对应关系，获取与测得的验电器到待测物体的距离对应的预设电场强度，比较测得的电场强度与预设电场强度的大小，当测得的电场强度比预设电场强度大时，得到判断结果为，待测物体带电，当测得的电场强度比预设电场强度小时，得到判断结果为，待测物体不带电。

优选地，紫外验电模块101包括日盲型紫外验电仪，日盲型紫外验电仪主要包括紫外传感器，数据处理单元，遮光漏斗等部件，遮光漏斗对准被检测设备，采集待检测设备电晕放电中的紫外光，经紫外传感器后，光信号转换为电信号，发送到数据处理单元，数据处理单元根据该电信号进行分析，得到待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度等数据，从而确定待测物体是否带电。其中，遮光漏斗主要作用是选择光源方向，避免在检测某一设备时，其他设备的干扰，保证结果更准确。另外，日盲型紫外验电仪还可以包括温度湿度检测单元，数据处理单元根据紫外传感器输出的电信号和温度湿度检测单元检测到的数据进行分析，判断待测物体是否带电。

优选地，上述感应模块102可以包括电场传感器111。电场传感器采用电容感应设计。以高压线为例，高压线在加压后产生交变电场，处于交变电场中的电场传感器会产生感应电荷，从而形成电压，根据电压的得到待测物体的电场强度。

为了防止雨水使得传感器灵敏度下降，电场传感器可以采用半球形光滑外壳。

优选地，上述测距模块103可以包括激光测距仪。

由于实际检测时，待测物体周围会存在其他物体产生的电场干扰，如检测多回路高压线中的一路是否带电时，其他回路产生的电场会对检测产生影响，即使被检测的回路实际是不带电的，电场传感器检测的电场强度也依然较大。为了避免这种干扰，我们可以根据电压U和电场强度E的关系：E=U/d，其中d为电场强度测量的位置与待测物体的距离，其中，对于高压线来说，U是固定的，因此可以得到距离与电场强度的对应关系。

因此，当测距模块103测得距离后，我们可以从上述对应关系中找到预设电场强度，当感应模块102测得的电场强度比预设电场强度还小，则说明高压线不带电，否则高压线带电。

其中，处理模块104可以包括单片机。

进一步地，该验电器还包括：设于感应模块102和处理模块104之间的传输模块105，该传输模块105包括：跟随电路、滤波电路、整流电路和模数转换器。电场传感器输出工频交流电压信号，该信号经过跟随电路跟随并正向偏置后进行滤波，然后经过整流电路转换为直流，再通过模数转换器输入单片机中。

进一步地，该验电器还包括：报警模块106，用于当待测物体带电时，进行声光报警。

具体地，报警模块106可以包括：蜂鸣器和发光二极管。处理模块104在判断待测物体带点时，控制报警模块106进行声光报警。

进一步地，该验电器还包括：罩在电场传感器外的金属套112，金属套112上设有用于限定电场传感器的信号接收范围的孔。

进一步地，上述金属套112包括：下套筒和可沿下套筒滑动的上套筒，下套筒的一端和上套筒的一端滑动连接，上套筒的另一端设有孔，下套筒的另一端设有电场传感器。通过滑动上套筒，可以改变电场传感器到孔的距离，从而改变电场传感器的信号接收范围。通过控制电场传感器的信号接收范围，使得所受的干扰更小，从而使得检测结果更加准确。

参见图2，以电场传感器111上外部金属套112上开有圆形小孔113，待测物体为高压线114为例，验电器到高压线的距离越远，电场传感器的信号接收范围就越大，信号接收范围用：电场传感器与金属套上小孔边缘的每一点连成射线，其中两条射线截得的高压线的长度来表示。当测得验电器到高压线的距离为d，预设的信号接收范围为a，小孔的直径为r时，可以计算出金属套的长度x，因为，a/d=r/x，所以x=dr/a。

优选地，金属套112上可以设置用来表示长度的刻度，在计算出金属套112的长度x后，可以根据金属套112上的刻度来调节，使金属套112长度等于x。

进一步地，该装置还包括：驱动设备，用于带动上套筒沿下套筒滑动，以改变电场传感器的信号接收范围；

处理模块104还用于，根据验电器到待测物体的距离，控制驱动设备调整电场传感器的信号接收范围至预定值。处理模块可以采用上述方式，计算出x的值，并将x的值设为预定值。

本发明实施例通过根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断待测物体是否带电，得到第一判断结果，检测待测物体的电场强度、及验电器到待测物体的距离，判断待测物体带是否电，得到第二判断结果，当第一判断结果和第二判断结果均为待测物体不带电，判断待测物体不带电；避免了只采用传感器进行测量时准确度低的问题，同时根据电场强度、及验电器到待测物体的距离，提高了检测精度，消除了安全隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非接触式验电装置，其特征在于，所述装置包括：

紫外验电模块，用于根据待测物体的电晕放电中的紫外脉冲的功率密度，判断所述待测物体是否带电，得到第一判断结果；

感应模块，用于检测待测物体的电场强度；

测距模块，用于检测所述验电器到所述待测物体的距离；

处理模块，用于根据测得的所述验电器到所述待测物体的距离和测得的电场强度，判断所述待测物体是否带电，得到第二判断结果，当所述第一判断结果和所述第二判断结果均为所述待测物体不带电，判断所述待测物体不带电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述紫外验电模块包括日盲型紫外验电仪。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应模块包括电场传感器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测距模块包括激光测距仪。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括单片机。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：罩在所述电场传感器外的金属套，所述金属套上设有用于限定所述电场传感器的信号接收范围的孔。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述金属套包括下套筒和可沿所述下套筒滑动的上套筒，所述下套筒的一端和所述上套筒的一端滑动连接，所述上套筒的另一端设有所述孔，所述下套筒的另一端设有所述电场传感器。

8.根据权利要求7所述的验电器，其特征在于，所述装置还还包括：驱动设备，用于带动上套筒沿下套筒滑动，以改变所述电场传感器的所述信号接收范围；

相应地，所述处理模块还用于，根据所述验电器到所述待测物体的距离，控制所述驱动设备调整所述电场传感器的所述信号接收范围至预定值。

9.根据权利要求1所述的验电器，其特征在于，所述验电器还包括：报警模块，用于当所述待测物体带电时，进行声光报警。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设于所述感应模块和所述处理模块之间的信号传输模块，所述信号传输模块包括：跟随电路、滤波电路、整流电路和模数转换器。

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