CN104184067A - 一种带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，包括连接头、消弧室、分合铡刀、引流尾线、主操作杆、引流尾线线夹、拉闸杆、高压识别模块和语音提示器，所述的连接头设在主操作杆顶端，所述的消弧室通过固定架安装在主操作杆上，所述的分合铡刀与消弧室连接，所述的引流尾线线夹通过引流尾线与消弧室连接，所述的拉闸杆设在主操作杆底部，并通过导线与分合铡刀连接，所述的高压识别模块和语音提示器分别固定在主操作杆上，所述的高压识别模块分别连接消弧室和语音提示器；高压识别模块根据接收到的信号识别当前跨接消弧器的工作状态，并通过语音提示器发出语音提示。与现有技术相比，本发明具有安全性高、实用性高等优点。

Description

一种带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器

技术领域

本发明涉及一种跨接消弧器，尤其是涉及一种带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器。 

背景技术

随着我国经济的快速发展，用户对供电企业的服务质量特别是供电可靠性的要求越来越高，对电力的依赖程度和对停电的敏感性日益增加。供电可靠性不仅仅是供电企业一项重要的经济技术指标，它对于整个社会的经济活动的正常进行也起到重要的作用。上海作为一个国际化大都市，保证其供电可靠性对整个上海居民的日常生活、经济的发展、社会的稳定都有重大的意义。 

现有的跨接消弧器产品，无任何直观的通电指示功能，消弧器引线是否已经并入带电线路中，消弧器开关开断闭合状态，无法通过实际现象来判断，只是根据操作人员的工作经验来判断“应该是接通了”或者“应该是断开了”。 

10kV电缆容性电流较大、长距离架空线路对地电容较大、接地电流较大，在搭接时产生的容性电弧不易熄灭，对作业人员造成危险，而普通的消弧器使用时无法判断是否正常工作，只能凭作业人员经验进行，为了进一步提高作业人员人身安全的要求，需要研发一套具有自动提示功能的智能消弧器。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性和实用性高的带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器，包括连接头、消弧室、分合铡刀、引流尾线、主操作杆、引流尾线线夹、拉闸杆、高压识别模块和语音提示器，所述的连接头设在主操作杆顶端，所述的消弧室通过固定架安装在主操作杆上，所 述的分合铡刀与消弧室连接，所述的引流尾线线夹通过引流尾线与消弧室连接，所述的拉闸杆设在主操作杆底部，并通过导线与分合铡刀连接，所述的高压识别模块和语音提示器分别固定在主操作杆上，所述的高压识别模块分别连接消弧室和语音提示器； 

高压识别模块根据接收到的信号识别当前跨接消弧器的工作状态，并通过语音提示器发出语音提示。 

所述的高压识别模块包括接入电路、信号跟随电路、滤波电路、倍压整流电路、减法电路、放大电路、施密特触发电路、信号指示电路和监控信号发送电路，所述的接入电路、信号跟随电路、滤波电路、倍压整流电路、减法电路、放大电路、施密特触发电路依次连接，所述的施密特触发电路分别连接信号指示电路和监控信号发送电路，所述的接入电路与消弧室连接，所述的监控信号发送电路与语音提示器连接，所述的信号指示电路上连接有LED灯； 

接入电路接收到消弧室的交流信号并送出，经过信号跟随电路跟随并正向偏置后进行滤波，然后将交流信号倍压整流成直流信号，减法电路减掉相邻线路间的干扰信号，放大电路将信号进行放大后送入施密特触发电路，施密特触发电路根据输入信号的大小送出有电、无电两种信号，并通过信号指示电路和监控信号发送电路指示并发出。 

所述的高压识别模块内设有用于向供电的充电式锂电池。 

所述的语音提示器包括相连接的光敏触发端和588D语音芯片。 

所述的主操作杆上设有开关按钮。 

所述的引流尾线线夹上连接有引流线操作杆。 

所述的主操作杆上设有环氧树脂缠绕管。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

1)本发明设有高压识别模块和语音提示器，除了能够进行长距离架空线路、长距离电缆消弧外，还具有抗电磁干扰的语音提示功能，增加了设备工作时的安全系数，提高智能消弧器的实用性，操作人员可以根据消弧器的语音提醒进行操作，防止误操作的发生。 

2)本消弧器安全、轻便、实用，适用于带电拆搭出线电缆，可以开断5A以内的空载电容电流。 

3)本发明语音提示器采用588D语音芯片，对电磁有较好的屏蔽作用，保证 设备在复杂电磁环境下工作的稳定性。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明的背面示意图； 

图3为高压识别模块的结构示意图； 

图4为信号跟随电路的原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 

如图1-图2所示，一种带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器，包括连接头1、消弧室2、分合铡刀4、引流尾线7、主操作杆6、引流尾线线夹8、拉闸杆、高压识别模块3和语音提示器5，连接头1设在主操作杆6顶端，消弧室2通过固定架10安装在主操作杆6上，分合铡刀4与消弧室2连接，引流尾线线夹8通过引流尾线7与消弧室2连接，拉闸杆设在主操作杆6底部，并通过导线与分合铡刀4连接，高压识别模块3和语音提示器5分别固定在主操作杆6上，高压识别模块3分别连接消弧室2和语音提示器5。主操作杆6上设有开关按钮。引流尾线线夹8上连接有引流线操作杆9。本实施例中，分合铡刀4采用紫铜材质设计加工的外置分合铡刀，可以形成明显的，可视的分合点。高压识别模块3和语音提示器5间进行了有效的隔离，语音提示器不会因为高电压而击穿，以保证正常工作。 

本发明实施例提供的带指示功能的10kV带电作业用跨接消弧器，操作时仅需要一只简单的拉闸杆，无需其他的特殊工具，最大额定瞬间通过故障电流达到12.000Amp。高压识别模块3根据接收到的信号识别当前跨接消弧器的工作状态，并通过语音提示器5发出语音提示。例如，消弧器开机，语音提示器5发出：“开机，请将消弧器开关和铡刀处于断开状态，首先将引流线末端正确连接，再挂接连接头”的语音提示；连接头挂接导线时，发出：“消弧器上端头已经接入电网，先闭合铡刀，再闭合消弧器开关”；铡刀、消弧器开关闭合后，发出：“铡刀和消弧器开关已闭合，断开时，先断开消弧器开关，再断开铡刀”。 

如图3所示，高压识别模块3包括接入电路31、信号跟随电路32、滤波电路33、倍压整流电路34、减法电路35、放大电路36、施密特触发电路37、信号指示电路38和监控信号发送电路39，接入电路31、信号跟随电路32、滤波电路33、倍压整流电路34、减法电路35、放大电路36、施密特触发电路37依次连接，施密特触发电路37分别连接信号指示电路38和监控信号发送电路39，接入电路31与消弧室2连接，监控信号发送电路39与语音提示器5连接，信号指示电路38上连接有LED灯，高压识别模块3内设有用于向各电路供电的充电式锂电池310，不必频繁更换电池。接入电路31接收到消弧室2的交流信号并送出，经过信号跟随电路32跟随并正向偏置后进行滤波，然后将交流信号倍压整流成直流信号，减法电路35减掉相邻线路间的干扰信号，放大电路36将信号进行放大后送入施密特触发电路37，施密特触发电路37根据输入信号的大小送出有电、无电两种信号，并通过信号指示电路38和监控信号发送电路39指示并发出，LED灯接收到3V 50hz脉冲电流时发出闪断信号。 

电容式传感器电流驱动能力较弱，这就对验电器的输入阻抗有较严格的要求。从实际使用的情况来看，输入阻抗最佳值是在1～2MΩ。另外由于传感器送出的是交流信号，并且验电器使用单电源，故信号进入后必须进行偏置，否则在滤波处就会将信号负半周截止掉。信号跟随电路如图2所示。信号由C1-1输入，C1-3接地，电容C101隔去直流干扰信号。电位器W101接电源，另一端与R101连接组成偏置电路，通过调节W101来为输入新提供合适的偏置电压。C102为退偶电容。 

滤波整流电路中采用了一阶巴特沃思低通滤波，滤波截止频率为50Hz。信号经过滤波之后高次谐波得到明显的削弱，验电器的稳定性得到加强。倍压整流电路将交流信号转换为直流信号。高压识别模块最后只需检测出高压线有电和无电两种状态，信号经过整流之后就转化为直流信号供后续电路处理。 

不同现场中信号强弱不一样，有些现场的信号经过倍压之后不足以驱动后续电路工作，放大器可以将信号放大到合适的大小。相邻线路之间存在着相互干扰信号，减法电路可以将干扰信号减掉或将过强的信号衰减到合适的值。 

现场中信号难免出现一定幅度的波动，在之前设计的验电器中曾经出现过指示灯连续跳动的问题，跳动频率几十赫兹。施密特触发电路可以很好的解决这个问题。本电路采用NE555设计，阈值电压为4V和8V，即输入电压大于8V时输出为低 电平，输入电压低于4V时输出为高电平。 

在高压电场环境中工作的电子设备，要求必须对电磁有较好的屏蔽作用，保证设备在复杂电磁环境下工作的稳定性。本发明实施例提供的跨接消弧器中，语音提示器5包括相连接的光敏触发端和588D语音芯片，并进行外围电路设计，其中，588D语音芯片具有以下优点： 

1)主模块进行DIP28封装形式； 

2)内嵌dsp高速音频处理器，处理速度快； 

3)内置13bit/da转换器，以及12bit/pmw输出，音质好内置13Bit/DA转换器，以及12Bit/PWM输出，音质好内嵌DSP高速音频处理器，处理速度快DIP28封装形式DIP28封装形式DIP28封装形式； 

4)三线串口控制模式和三线串口控制I/O口扩展输出模式之间可通过发码切换，三线串口控制模式下，直接触发0～219地址位的任意语音，三线串口控制I/O口扩展输出可以扩展输出8位，在两种模式下切换，能让上一个模式的最后一种状态保持着进入下一个模式。 

本发明实施例提供的跨接消弧器将传统的消弧装置增加了智能判别和语音提醒功能，操作人员可以根据消弧器的语音提醒进行操作，防止误操作的发生。 

Claims (7)

1.一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，包括连接头(1)、消弧室(2)、分合铡刀(4)、引流尾线(7)、主操作杆(6)、引流尾线线夹(8)、拉闸杆、高压识别模块(3)和语音提示器(5)，所述的连接头(1)设在主操作杆(6)顶端，所述的消弧室(2)通过固定架(10)安装在主操作杆(6)上，所述的分合铡刀(4)与消弧室(2)连接，所述的引流尾线线夹(8)通过引流尾线(7)与消弧室(2)连接，所述的拉闸杆设在主操作杆(6)底部，并通过导线与分合铡刀(4)连接，所述的高压识别模块(3)和语音提示器(5)分别固定在主操作杆(6)上，所述的高压识别模块(3)分别连接消弧室(2)和语音提示器(5)；

高压识别模块(3)根据接收到的信号识别当前跨接消弧器的工作状态，并通过语音提示器(5)发出语音提示。

2.根据权利要求1所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的高压识别模块(3)包括接入电路(31)、信号跟随电路(32)、滤波电路(33)、倍压整流电路(34)、减法电路(35)、放大电路(36)、施密特触发电路(37)、信号指示电路(38)和监控信号发送电路(39)，所述的接入电路(31)、信号跟随电路(32)、滤波电路(33)、倍压整流电路(34)、减法电路(35)、放大电路(36)、施密特触发电路(37)依次连接，所述的施密特触发电路(37)分别连接信号指示电路(38)和监控信号发送电路(39)，所述的接入电路(31)与消弧室(2)连接，所述的监控信号发送电路(39)与语音提示器(5)连接，所述的信号指示电路(38)上连接有LED灯；

接入电路(31)接收到消弧室(2)的交流信号并送出，经过信号跟随电路(32)跟随并正向偏置后进行滤波，然后将交流信号倍压整流成直流信号，减法电路(35)减掉相邻线路间的干扰信号，放大电路(36)将信号进行放大后送入施密特触发电路(37)，施密特触发电路(37)根据输入信号的大小送出有电、无电两种信号，并通过信号指示电路(38)和监控信号发送电路(39)指示并发出。

3.根据权利要求3所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的高压识别模块(3)内设有用于向供电的充电式锂电池(310)。

4.根据权利要求1所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的语音提示器(5)包括相连接的光敏触发端和588D语音芯片。

5.根据权利要求1所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的主操作杆(6)上设有开关按钮。

6.根据权利要求1所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的引流尾线线夹(8)上连接有引流线操作杆(9)。

7.根据权利要求1所述的一种带指示功能的10kv带电作业用跨接消弧器，其特征在于，所述的主操作杆(6)上设有环氧树脂缠绕管。