CN107525977A - 高压设备带电检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压设备带电检测装置，包括第一磁场感应器、第二磁场感应器、处理装置、报警装置和电压切换开关器，处理装置连第一磁场感应器、第二磁场感应器和报警装置，电压切换开关器一端连处理装置，另一端接地；第一磁场感应器和第二磁场感应器检测周围强度变化的电磁场并分别输出第一电信号和第二电信号至处理装置，处理装置根据电压切换开关器的开关状态选择对第一电信号进行预处理得到第一检测值并判断是否大于或等于第一预设阈值，或对第二电信号进行预处理得到第二检测值并判断第二检测值是否大于或等于第二预设阈值，在得到是的结果时控制报警装置报警。如此可实现不同电压等级高压设备的带电检测，准确度高。

Description

高压设备带电检测装置

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别是涉及一种高压设备带电检测装置。

背景技术

在电网的建设、维修和运行过程中，通常需要工作人员接触高压设备，例如需要对高压设备进行检测、维修等。因此，工作人员的人身安全是电力生产的重中之重。然而，因触碰带电的高压设备造成人员伤亡的事故时有发生，最直接的原因是工作人员不知道高压设备还在带电运行。

传统的检测高压设备是否带电的方式是工作人员在自身触碰高压设备之前，使用带电检测装置去检测高压设备是否带电。但是不同的高压设备对应的工作电压可能不同，例如有的高压设备为10KV，有的高压设备为110KV。传统的带电检测装置适用于测量某一种固定电压等级的高压设备，当运用于其他电压等级的高压设备时，由于处理的数据大小等级不一样，导致测量存在较大误差。因此，传统的带电检测装置检测准确度低，容易因检测不准而出现事故，安全保障性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种检测准确度高、安全保障性高的高压设备带电检测装置。

一种高压设备带电检测装置，包括第一磁场感应器、第二磁场感应器、处理装置、报警装置和电压切换开关器，所述处理装置连接所述第一磁场感应器、所述第二磁场感应器和所述报警装置，所述电压切换开关器一端连接所述处理装置，另一端接地；

所述第一磁场感应器和所述第二磁场感应器检测周围强度变化的电磁场的强度，所述第一磁场感应器输出第一电信号至所述处理装置，所述第二磁场感应器输出第二电信号至所述处理装置；

所述电压切换开关器闭合时，所述处理装置对所述第一电信号进行预处理得到所述第一检测值，并判断所述第一检测值是否大于或等于所述第一预设阈值，若是，则控制所述报警装置输出报警信息；所述电压切换开关器断开时，所述处理装置对所述第二电信号进行预处理得到所述第二检测值，并判断所述第二检测值是否大于或等于所述第二预设阈值，若是，则控制所述报警装置输出报警信息，所述第一磁场感应器和所述第二磁场感应器检测相同强度变化的电磁场分别得到的所述第一检测值和所述第二检测值不相等。

上述高压带电设备检测装置，方便工作人员在高压设备附近工作时携带该装置以进行高压设备的带电检测，当使用该装置在高压设备附近移动时，第一磁场感应器和第二磁场感应器感应变化的磁场并分别输出第一电信号和第二电信号至处理装置。处理装置根据电压切换开关器的开关状态选择对第一电信号预处理得到第一检测值，或选择对第二电信号进行预处理得到第二检测值，距离高压设备越近，磁场越强，第一检测值和第二检测值越大。处理装置比较第一检测值是否大于或等于第一预设阈值，或者比较第二检测值是否大于或等于第二检测值，若是，则表示周围的电磁场的强度较大，从而判断得出高压设备带电检测装置已靠近带电的高压设备，此时，处理装置控制报警装置输出报警信息。如此，第一磁场感应器可以用于检测第一电压等级的高压设备，第二磁场感应器可以用于检测第二电压等级的高压设备，通过切换电压切换开关器的开关状态来实现不同数值范围的比较以实现带电检测，在检测到高压设备带电时及时提醒工作人员，从而在一定距离范围内阻止工作人员近距离接触高压带电设备，检测准确度高，安全保障性高，而且结构简单，使用方便。

附图说明

图1为一实施例中高压设备带电检测装置的结构框图；

图2为一实施例中高压设备带电检测装置的电路图。

具体实施方式

参考图1和图2，一实施例中的高压设备带电检测装置，包括第一磁场感应器110、第二磁场感应器120、处理装置130、电压切换开关器140和报警装置150，处理装置130连接第一磁场感应器110、第二磁场感应器120和报警装置150，电压切换开关器140一端连接处理装置130、另一端接地。

第一磁场感应器110和第二磁场感应器120检测周围强度变化的电磁场，第一磁场感应器110输出第一电信号至处理装置130，第二磁场感应器120输出第二电信号至处理装置130。电压切换开关器140闭合时，处理装置130对第一电信号进行预处理得到第一检测值，并判断第一检测值是否大于或等于第一预设阈值，若是则控制报警装置150输出报警信息。电压切换开关器140断开时，处理装置130对第二电信号进行预处理得到第二检测值，并判断第二检测值是否大于或等于第二预设阈值，若是则控制报警装置150输出报警信息。第一磁场感应器110和第二磁场感应器120检测相同强度变化的电磁场分别得到的第一检测值和第二检测值不相等，即第一磁场感应器110和第二磁场感应器120检测输出的数值范围不同。

高压设备若带电运行，则高压设备周围会产生磁场，而且距离高压设备越近，磁场越强。第一磁场感应器110和第二磁场感应器120可以感应变化的磁场并得到感应电动势，并将感应电动势以电信号输出。其中，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据实际情况具体设置，例如，第一预设阈值或第二预设阈值越小，高压设备带电检测装置在越小的周围电磁场强度情况下可以报警，安全距离较大。高压设备的工作电压较高时，可以设置较小的第一预设阈值或第二，以保证较大的安全距离。

上述高压带电设备检测装置，方便工作人员在高压设备附近工作时携带该装置以进行高压设备的带电检测，当使用该装置在高压设备附近移动时，第一磁场感应器110和第二磁场感应器120感应变化的磁场并分别输出第一电信号和第二电信号至处理装置130。处理装置130根据电压切换开关器140的开关状态选择对第一电信号预处理得到第一检测值，或选择对第二电信号进行预处理得到第二检测值，距离高压设备越近，磁场越强，第一检测值和第二检测值越大。处理装置130比较第一检测值是否大于或等于第一预设阈值，或者比较第二检测值是否大于或等于第二检测值，若是，则表示周围的电磁场的强度较大，从而判断得出高压设备带电检测装置已靠近带电的高压设备，此时，处理装置130控制报警装置150输出报警信息。如此，第一磁场感应器110可以用于检测第一电压等级的高压设备，第二磁场感应器120可以用于检测第二电压等级的高压设备，通过切换电压切换开关器140的开关状态来实现不同数值范围的比较以实现带电检测，在检测到高压设备带电时及时提醒工作人员，从而在一定距离范围内阻止工作人员近距离接触高压带电设备，检测准确度高，安全保障性高，而且结构简单，使用方便。

在一实施例中，参考图2，第一磁场感应器110包括第一导体T1、第一采样电阻R5和第一分压电阻R3。第一导体T1与第一采样电阻R5串联，且第一采样电阻R5另一端连接处理装置130，第一分压电阻R3一端连接第一采样电阻R5与第一导体T1的公共端，另一端接地。第一导体T1感应周围变化的电磁场得到感应电流，通过第一采样电阻R5之后输出采样的电信号，便于处理装置130进行数据处理。

第二磁场感应器120包括第二导体T2、第二采样电阻R12和第二分压电阻R13，第二导体T2与第二采样电阻R12串联，且第二采样电阻R12另一端连接处理装置130，第二分压电阻R13一端连接第二采样电阻R12与第二导体T2的公共端，另一端接地。其中，第一采样电阻R5与第二采样电阻R12的阻值不相等。通过设置与第一采样电阻R5阻值不相等的第二采样电阻R12，使得在同一电磁场环境下得到的第一电信号和第二电信号不相同，便于处理装置130根据电压切换开关器140的开关状态进行选取。

本实施例中，第一导体T1和第二导体T2为铜片。可以理解，在其他实施例中，第二导体T1和第二导体T2还可以采用其他导体器件。

在一实施例中，处理装置130在电压切换开关器闭合时，对第一电信号进行模数转换得到第一转换值，并对第一转换值进行滤波处理得到第一检测值；以及在电压切换开关器140断开时，对第二电信号进行模数转换得到第二转换值，并对第二转换值进行滤波处理得到第二检测值。通过处理装置130对第一电信号、第二电信号的模数转换和滤波处理，提高了数据处理的准确度，使带电检测更准确。

在一实施例中，继续参考图2，处理装置130包括处理器U1，处理器U1连接第一磁场感应器110、第二磁场感应器120、电压切换开关器140和报警装置150。本实施例中，处理器U1为IRC15W415AS芯片，工作电压为3V。

处理装置130还可以包括连接处理器U1的下载接口JD1。通过使用下载接口JD1可以向处理器U1烧录程序，例如，通过使用下载接口JD1向处理器U1烧录预处理用的模数转换程序、滤波程序，以及比较第一电信号和第一预设阈值、比较第二电信号和第二预设阈值用的比较程序。

处理装置130还可以包括第一电容CT1和第二电容C1，第一电容CT1和第二电容C1一端连接处理器U1，本实施例中，第一电容CT1和第二电容C1具体为连接处理器U1的电源接口VCC，第一电容CT1和第二电容C1另一端接地。第一电容CT1和第二电容C1组成滤波电路，用于对处理器U1进行电源滤波，可以提高处理器U1电源供电的稳定性。

本实施例中，第一电容CT1为钽电容。钽电容性能优异，滤波效果好，可以提高滤波效率。

在一实施例中，上述高压设备带电检测装置还包括电源指示灯160，电源指示灯160连接处理装置130。电源指示灯160可以指示处理装置130是否供电正常。

本实施例中，处理装置130还可以包括电阻R7，电阻R7的一端连接电源接入端，另一端连接处理装置130。本实施例中，电源接入端为处理器U1的供电电源，同样为3V。通过电阻R7连接与处理器U1工作电压相等的电源接入端，处理器U1可以根据电阻R7一端输出的信号检测供电电源的电量是否低于预设电压值，例如，预设电压值为2.6V。当供电电源的电量低于预设电压值时，处理器U1控制电源指示灯160闪烁，当供电电源的电量大于或等于预设电压值时，处理器U1控制电源指示灯160持续亮。如此，工作人员可以通过查看电源指示灯160的亮灭情况即可知道处理器U1是否供电正常，使用的便利性高。

本实施例中，电源指示灯160包括电源发光二级管LED2和电阻R6，电源发光二级管LED2的正极通过电阻R6连接电源接入端，电源发光二级管LED2的负极连接处理装置130，具体为连接处理器U1。电源发光二级管LED2用于进行亮灭指示，电阻R6用于保护电源发光二级管LED2不被烧坏。

在一实施例中，电压切换开关器140包括切换轻触开关SW2和切换上拉电阻R11，切换轻触开关SW2一端连接处理装置130，本实施例中具体为连接处理器U1，另一端接地，切换上拉电阻R11一端连接电源接入端，另一端连接切换轻触开关SW2与处理装置130的公共端。切换轻触开关SW2的开关状态对应为电压切换开关器140的开关状态，切换上拉电阻R11可以确保在切换轻触开关SW2断开时，切换轻触开关SW2连接的处理装置130的引脚为高电平，避免处理装置130误判断，提高等级切换的准确性。

在一实施例中，参考图2，报警装置150包括声音报警器151和报警灯152中的至少一种，声音报警器151和报警灯152连接处理装置130。本实施例中，报警装置150包括声音报警器151和报警灯152两种，通过声光报警进行双重提醒和警示，提高报警强度，便于工作人员及时知晓。

在一实施例中，继续参考图2，声音报警器151包括蜂鸣器B1和开关管Q1，蜂鸣器B1一端连接电源接入端，另一端连接开关管Q1的输入端，开关管Q1的控制端连接处理装置130，开关管Q1的输出端接地。处理装置130在第一检测值大于或等于第一预设阈值，或者在第二检测值大于或等于第二预设阈值时，通过控制开关管Q1的通断，从而控制蜂鸣器B1的工作。具体地，当开关管Q1导通时，蜂鸣器B1工作，当开关管Q1不导通时，蜂鸣器Q1不工作。本实施例中，蜂鸣器B1为SMD1230贴片蜂鸣器。开关管Q1为三极管，具体型号为S8050D。

在一实施例中，继续参考图2，声音报警器151还包括续流二级管D1，续流二极管D1的正极连接蜂鸣器1511与开关管Q1的公共端，续流二极管D1的负极连接电源接入端。续流二级管D1保护蜂鸣器B1不被感应电压击穿或烧坏，延长蜂鸣器B1的使用寿命。本实施例中，续流二级管D1的型号为IN4148WS。

在一实施例中，声音报警器151还包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R10。蜂鸣器1511通过第一电阻R1连接电源接入端；开关管Q1的控制端通过第二电阻R2连接处理装置130；第三电阻R10一端连接电源接入端，另一端连接第二电阻R2与处理装置130的公共端。第一电阻R1可以对蜂鸣器B1进行限流保护。

在一实施例中，继续参考图2，报警灯152包括报警发光二级管LED1和限流电阻R4，报警发光二极管LED1的正极通过限流电阻R4连接电源接入端，报警发光二级管LED1的负极连接处理装置130，具体为连接处理器U1。报警发光二级管LED1用于进行亮灭指示，限流电阻R4用于保护报警发光二级管LED1不被烧坏。

在一实施例中，上述高压设备带电检测装置还包括控制开关器，控制开关器一端连接处理装置130，另一端接地。控制开关器用于控制处理装置130的工作是否启动，当需要使用高压带电检测装置时，操作控制开关器使其闭合，此时处理装置130正常处理第一电信号或第二电信号，当不需要使用高压带电检测装置时，操作控制开关器使其断开，此时处理装置130不处理第一电信号和第二电信号。如此，可提高处理装置130的程序空间利用率。

本实施例中，参考图2，控制开关器包括电源轻触开关SW1和电源上拉电阻R8，电源轻触开关SW1一端连接处理装置130，另一端接地。电源上拉电阻R8一端连接电源接入端，另一端连接轻触开关SW1与处理装置130的公共端。电源轻触开关SW1的开关状态对应为控制开关器的开关状态，电源上拉电阻R8可以确保在电源轻触开关SW1断开时，电源轻触开关SW1连接的处理装置130的引脚为高电平，避免处理装置130误判断，提高电源开关控制的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压设备带电检测装置，其特征在于，包括第一磁场感应器、第二磁场感应器、处理装置、报警装置和电压切换开关器，所述处理装置连接所述第一磁场感应器、所述第二磁场感应器和所述报警装置，所述电压切换开关器一端连接所述处理装置，另一端接地；

所述第一磁场感应器和所述第二磁场感应器检测周围强度变化的电磁场，所述第一磁场感应器输出第一电信号至所述处理装置，所述第二磁场感应器输出第二电信号至所述处理装置；

所述电压切换开关器闭合时，所述处理装置对所述第一电信号进行预处理得到所述第一检测值，并判断所述第一检测值是否大于或等于所述第一预设阈值，若是，则控制所述报警装置输出报警信息；所述电压切换开关器断开时，所述处理装置对所述第二电信号进行预处理得到所述第二检测值，并判断所述第二检测值是否大于或等于所述第二预设阈值，若是，则控制所述报警装置输出报警信息，所述第一磁场感应器和所述第二磁场感应器检测相同强度变化的电磁场分别得到的所述第一检测值和所述第二检测值不相等。

2.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述第一磁场感应器包括第一导体、第一采样电阻和第一分压电阻，所述第一导体与所述第一采样电阻串联，且所述第一采样电阻另一端连接所述处理装置，所述第一分压电阻一端连接所述第一采样电阻与所述第一导体的公共端，另一端接地。

3.根据权利要求2所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述第二磁场感应器包括第二导体、第二采样电阻和第二分压电阻，所述第二导体与所述第二采样电阻串联，且所述第二采样电阻另一端连接所述处理装置，所述第二分压电阻一端连接所述第二采样电阻与所述第二导体的公共端，另一端接地，所述第一采样电阻与所述第二采样电阻的阻值不相等。

4.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述处理装置在所述电压切换开关器闭合时，对所述第一电信号进行模数转换得到第一转换值，并对所述第一转换值进行滤波处理得到所述第一检测值；以及在所述电压切换开关器断开时，对所述第二电信号进行模数转换得到第二转换值，并对所述第二转换值进行滤波处理得到所述第二检测值。

5.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述电压切换开关器包括切换轻触开关和切换上拉电阻，所述切换轻触开关一端连接所述处理装置，另一端接地，所述切换上拉电阻一端连接所述电源接入端，另一端连接所述切换轻触开关与所述处理装置的公共端。

6.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述报警装置包括声音报警器和报警灯中的至少一种，所述声音报警器和所述报警灯连接所述处理装置。

7.根据权利要求6所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述声音报警器包括蜂鸣器和开关管，所述蜂鸣器一端连接电源接入端，另一端连接所述开关管的输入端，所述开关管的控制端连接所述处理装置，所述开关管的输出端接地。

8.根据权利要求6所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，所述报警灯包括报警发光二级管和限流电阻，所述报警发光二极管的正极通过所述电流电阻连接电源接入端，所述报警发光二级管的负极连接所述处理装置。

9.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，还包括电源指示灯，所述电源指示灯连接所述处理装置。

10.根据权利要求1所述的高压设备带电检测装置，其特征在于，还包括控制开关器，所述控制开关器一端连接处理装置，另一端接地。