CN109387693B - 直流验电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流验电器。其中，直流验电器包括：金属接电极，与待测设备连接，用于传递上述待测设备的测试信号，其中，上述待测设备包括上述直流验电器内置和外附的元器件；外壳，上述外壳内置有电路板，上述金属接电极穿过上述外壳与上述电路板连接，上述电路板用于根据上述金属接电极传递的测试信号检测待测设备是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号；指示电路，与上述电路板连接，用于输出上述指示信号。本发明的技术解决了现有技术中直流验电器自检功能不全面，具有很大的安全隐患的问题，实现了可以检测直流验电器内置和外附的元器件是否发生故障，极大的提高了直流验电器使用安全性和稳定性的技术效果。

Description

直流验电器

技术领域

本发明涉及电子元件检测领域，尤其涉及一种直流验电器。

背景技术

直流验电器大部分应用在地铁行业，由于地铁行业是国内最近几年发展起来的新兴行业，目前没有相关国家或者行业标准，现有的相关产品都是参照交流验电器的行业标准来设计生产（DL740-2014《电容型验电器》），根据电力行业标准 DL740-2014《电容型验电器》第5.2.7.1条款的要求，自检元器件无论是内置的还是外附的，均应能检测指示器的所有电路（包括电源和指示功能）。

目前行业内的直流验电器的自检功能只是检测验电器头部内的所有电路及元器件的好与坏，检测不到电阻杆内的元器件、电路及外附的接地引线的好与坏，给安全带来很大隐患。

现有技术自检功能只能检测直流验电器头内部的电路及元器件，缺点：自检功能检测不到电阻杆和接地引线两部分，如果这两部分出现问题，将影响到作业人员的安全。具体地，使用有问题的直流验电器进行验电操作，不能有效的检测出设备是否带电。如果设备有电而直流验电器没有测出设备带电的情况下，作业人员进行检修作业的话会发生触电安全事故，现有技术中的验电器在实际应用中存在很大的安全隐患。

针对现有技术中直流验电器自检功能不能检测到电阻杆及接地引线的通与断，检测不全面，具有很大的安全隐患的问题，现有技术中尚没有提出解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种自检功能不仅能够检测头部内的所有电路及元器件，还能检测电阻杆及接地引线的通与断的直流验电器，可以对直流验电器相关器件的通断进行全面检测，以提高直流验电器的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种直流验电器，该直流验电器包括：金属接电极，与待测设备连接，用于传递上述待测设备的测试信号，其中，上述待测设备包括上述直流验电器内置和外附的元器件；外壳，上述外壳内置有电路板，上述金属接电极穿过上述外壳与上述电路板连接，上述电路板用于根据上述金属接电极传递的测试信号检测待测设备是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号；指示电路，与上述电路板连接，用于输出上述指示信号。

可选的，上述金属接电极与上述外壳通过方形接触部件连接。

可选的，上述金属接电极与上述电路板采用双线串联连接。

可选的，上述待测设备包括上述直流验电器外附的电阻杆，在检测上述电阻杆时，上述电阻杆的内部电路一端通过接地引线接地，上述电阻杆的内部电路的另一端与上述金属接电极连接，以形成检测回路。

可选的，上述电路板与上述外壳的镶件通过弹簧连接到上述内部电路。

可选的，上述电阻杆下端的插口与上述接地引线通过直角式接地引线插接头连接。

可选的，上述电路板上集成有：保护电路，包括输入接口和输出接口，通过上述输入接口与上述金属接电极连接，上述测试信号通过上述输入接口输入；升压电路，与上述输出接口连接，用于对上述测试信号进行升压处理，得到升压信号；电压测量电路，与上述升压电路连接，用于对上述升压信号进行检测，得到上述待测设备是否出现故障的检测结果。

可选的，上述指示电路包括：指示灯，与上述电压测量电路连接，用于指示上述电压测量电路的工作状态和/或检测结果，其中，上述工作状态包括：开始检测、检测中和检测结束中的至少之一，上述检测结果包括上述待测设备故障的第一结果和上述待测设备正常的第二结果。

可选的，上述指示电路包括：蜂鸣器，用于按照不同的频率报警，以指示不同的检测结果。

本发明实施例的直流验电器，直流验电器可以检测直流验电器内置和外附的元器件是否发生故障，具体地，将金属接电极与直流验电器内置和/或外附的元器件连接，通过金属接电极传递待测设备的测试信号，电路板根据测试信号检测待测设备（如，直流验电器内置和外附的元器件）是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号。通过上述技术方案，可以测试直流验电器头部的所有元器件及电路的通断，还可以检测直流验电器的所有元器件、电路包含电阻杆和接地引线的通断，使用户很方便的判断出直流验电器是头部有问题还是附属件有问题（如，电阻杆、接地引线），极大的提高了直流验电器使用安全性和稳定性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的直流验电器的结构示意图一；

图2是根据本发明实施例的直流验电器的结构示意图二；

图3是根据本发明实施例的直流验电器测试元器件的原理示意图；

图4是根据本发明实施例的直流验电器的结构示意图三；

图5a和图5b是根据本发明实施例的直流验电器的外壳内电路板上集成的电路示意图。

、金属接电极；2、外壳；20、电路板；200、保护电路；201、升压电路；202、电压测量电路；21、指示电路；210、蜂鸣器；211、发光二极管；22、第一指示灯；23、第二指示灯；24、第一测试按钮；25、第二测试按钮；26、电池容纳槽；3、电阻杆；30、电阻串；31、插接件；4、接地引线；5、待验电设备；6、方形接触部件；7、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离本发明或其特定部件几何中心的方向。

图1是根据本发明实施例的直流验电器的结构示意图一，如图1所示，该直流验电器可以包括：金属接电极1，与待测设备连接，用于传递待测设备的测试信号，其中，待测设备包括直流验电器内置和外附的元器件；外壳2，外壳内置有电路板20，金属接电极1穿过外壳2与电路板20连接，电路板20用于根据金属接电极1传递的测试信号检测待测设备是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号；指示电路21，与电路板20连接，用于输出指示信号。

通过上述实施例，直流验电器可以检测直流验电器内置和外附的元器件是否发生故障，具体地，将金属接电极1与直流验电器内置和/或外附的元器件连接，通过金属接电极1传递待测设备的测试信号，电路板20根据测试信号检测待测设备（如，直流验电器内置和外附的元器件）是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号。通过上述技术方案，可以测试直流验电器头部的所有元器件及电路的通断，还可以检测直流验电器的所有元器件、电路包含电阻杆和接地引线的通断，使用户很方便的判断出直流验电器是头部有问题还是附属件有问题（如，电阻杆、接地引线），极大的提高了直流验电器使用安全性和稳定性。

图4是根据本发明实施例的直流验电器的结构示意图三，如图4所示，金属接电极1与外壳2通过方形接触部件6连接。通过上述实施例，金属接电极1与直流验电器外壳2上部分采用方形连接件，下部分采用圆形设计，而不是全部采用圆形件连接，避免了金属接电极1与直流验电器外壳2容易松脱、转向导致内部接电极与电路板的连线出现断路，使得直流验电器的抗冲击、抗跌落良好。

可选地，上述实施例中的外壳2为塑料外壳。在上述实施例中，金属接电极1与塑料外壳2采用方形接触连接，例如，金属接电极1接触高压直流电开始，连接到内部电路板20，金属接电极1与直流验电器外壳2接触点采用方形接触件连接，使接电极与塑料外壳2连接更加坚固，从而保护外壳2内的接电极与电路板20之间的连接线稳定可靠的连接。

可选地，金属接电极1与电路20板采用双线串联连接。

根据本发明的另一个实施例，待测设备包括直流验电器外附的电阻杆3，在检测电阻杆3时，电阻杆3的内部电路一端通过接地引线4接地，电阻杆3的内部电路的另一端与金属接电极1连接，以形成检测回路。

如图4所示，电路板20与外壳2的镶件通过弹簧7连接到内部电路。通过电路、元器件、开关、经弹簧7与金属镶件软连接， 将电路连接到电阻杆3内部的电路上。在金属镶件与电路板连接采用了弹簧软连接，避免了线与金属镶件通过硬连接导致连接不牢固容易脱落或者接触不良的问题，实现了器件之间的接触良好，导电良好，抗冲击、抗跌落良好的效果。

通过上述实施例，电路板20与金属镶件的连接弹簧7设计模块，采用弹簧软连接，使电路板与镶件能够更好的连通，抗跌落抗冲击性更好，从而能够有效，可靠，稳定的与电阻杆连通。

又一种可选地，电阻杆3下端的插口与接地引线4通过直角式接地引线插接头31连接。

在上述实施例中，接地引线4与电阻杆3采用直角式插销连接，避免了接地引线4采用直线式插销连接而容易脱落的问题，通过上述实施例，接地引线4与电阻杆3不容易脱落，并且接触良好。

通过上述实施例，采用直角插销连接，使接地引线4与电阻杆3的连接更加牢固、可靠。

根据本发明另一实施例，如图5a和图5b所示，电路板20上集成有：保护电路200，包括输入接口和输出接口，通过输入接口与金属接电极1连接，测试信号通过输入接口输入、并通过输出接口输出；升压电路201，与输出接口连接，用于对输出的测试信号进行升压处理，得到升压信号；电压测量电路202，与升压电路连接，用于对升压信号进行检测，得到待测设备是否出现故障的检测结果。

在上述实施例中，在电路板上集成各个电路，通过该电路板上的电路能够分两段检测，其中，检测1可以检测直流验电器头部所有的电路及元器件，检测2可以对直流验电器所有的元器件及电路包含接地引线4和电阻杆3的功能性检测。通过上述集成的电路板，可以有效的检测出整个直流验电器的好与坏，并且能有有效分判断出那部分出现故障。

一种可选地，如图1和图5a所示，指示电路21可以包括：指示灯，与电压测量电路202连接，用于指示电压测量电路202的工作状态和/或检测结果，其中，工作状态包括：开始检测、检测中和检测结束中的至少之一，检测结果包括待测设备故障的第一结果和待测设备正常的第二结果。

另一种可选地，如图1和图5b所示，指示电路21可以包括：蜂鸣器210，用于按照不同的频率报警，以指示不同的检测结果。

需要说明的是，指示电路21可以包括指示灯和/或蜂鸣器210。

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。

如图1至5所示，本发明的直流验电器包括：金属接电极1、外壳2、安装在外壳2内的电路板20、安装在外壳2内的指示电路21、与外壳2下端相连的电阻杆3以及连接在电阻杆3下端的接地引线4。

金属接电极1整体为一根圆柱形的金属杆，其一端弯曲呈钩状，末端形成尖端；金属接电极1另一端穿过外壳2与电路板20采用双线串联连接。

如图4所述，外壳2的上端与金属接电极1接触处向外突出形成圆柱形的突起，突起的中央开设有方形孔，金属接电极1穿过方形孔的部分呈正方形设置，其尺寸与方形孔相适应；金属接电极1伸入外壳2的部分呈圆柱形设置，该部分直径小于方形孔的直径，其末端通过螺母和金属垫片与外壳2固定连接。金属接电极1与外壳2通过方形接触部件6连接，使得金属接电极1与外壳2不易发生松脱、转向的现象，从而减少金属接电极1与电路板20的连线发生断路的概率，进而增强了直流验电器该部分的抗冲击性和抗跌落性。

如图1和图2所示，外壳2的背面设有电池容纳槽26，用于安放电池。外壳2的正面中央设置有第一指示灯22、第二指示灯23、第一测试按钮24和第二测试按钮25。第一指示灯22、第二指示灯23、第一测试按钮24和第二测试按钮25穿过外壳2与电路板20相连。

可选地，第一指示灯22与第一测试按钮24相对应，若第一测试按钮24被按下，则第一指示灯22亮，以指示进入第一测试按钮24所对应的测试状态；第二指示灯23与第二测试按钮25相对应，若第二测试按钮25被按下，则第二指示灯23亮，以指示进入第二测试按钮25所对应的测试状态。进一步地，第一测试按钮24被按下时，进入检测直流验电器内部（如头部）元器件的测试状态，第二测试按钮25被按下时，进入检测直流验电器所有元器件（包括电阻杆3和接地引线4）的测试状态。

外壳2的下端与电阻杆3相连，电阻杆3的外部由绝缘性材料包裹，电阻杆3的内部设置有内部电路的电路板，电阻采用串联的方式焊接在内部电路的电路板上形成电阻串30。电阻串30焊接在内部电路的电路板上可以增强电阻杆3的抗跌落性。电阻杆3及电阻串30的上端与外壳2下端的金属外壳镶件（图中未示出）相连，金属外壳镶件通过弹簧7与电路板20连接。电路板20与金属外壳镶件采用弹簧软连接，使得电路板20与金属外壳镶件及电阻串30接触良好，并且可以增强接触段的导电性、抗冲击性和抗跌落性。通过上述实施例，各组件接触良好，具有良好的导电性、抗冲击性和抗跌落性。

如图3所示，电阻杆3的下端一侧开有水平的插口，插口内插接有弯折成直角的插接头31；插接头31一端插入插口内，另一端连接接地引线4。接地引线4与电阻杆3采用直角式插销连接，使得接地引线4与电阻杆3不容易脱落，并且接触良好。

参见图1、图5a和图5b，电路板20上集成有保护电路200、升压电路201和电压测量电路202。其中，保护电路200包括输入接口和输出接口，输入接口与金属接电极1相连，输出接口与升压电路201相连。金属接电极1接收的测试信号经输入接口输入保护电路200并经输出接口进入升压电路201，测试信号经升压电路201升压处理后得到升压信号，升压信号进入电压测量电路202经过检测后，可以得到待测带电设备是否带电或者直流验电器是否存在故障的检测结果。

电路板20的下端与指示电路21相连接，指示电路21与电压测量电路202相连，指示电路21包括安装在外壳2下端的蜂鸣器210和发光二极管211。

下面以直流验电器的头部器件和电阻杆为例，详述直流验电器的自检功能的实现方式。

在一种可选的实施例中，通过直流验电器测试直流验电器头部的所有元器件及电路的通断。具体地，按下第一测试按钮24，第一指示灯22亮表示进入第一种测试模式，电路板20将直流验电器头部电路传递过来的测试信号进行检测，若检测出该测试信号与预定信号不符，则检测出该直流验电器头部电路出现故障，生成第一指示信号；若检测出该测试信号与预定信号相符，则检测出该直流验电器头部电路未出现故障，生成第二指示信号。

其中，指示信号包括上述的第一指示信号和第二指示信号，可选地，第一指示信号可以为高电平信号，第二指示信号为低电平信号。指示电路21接收到该高电平或低电平信号之后，进行相应的动作，以指示电路板20的检测结果。例如，蜂鸣器210发出蜂鸣声和/或发光二极管211发光，以指示直流验电器的头部电路不存在故障。

如图3、图5a和图5b所示，在另一种可选的实施例中，通过直流验电器测试直流验电器的全部内置和外附的元器件（包括电阻杆3和/或接地引线4在内）的通断。具体地，将接地引线4的一端与电阻杆3的下端连接，然后将接地引线4的另一端用夹子与全回路直流验电器头部的金属接电极1连接，按下第二测试按钮25形成一个回路，第二指示灯23亮表示进入第二种测试模式。电路板20将金属接电极采集到的测试信号进行检测，若检测出该测试信号与预定信号不符，则检测出该直流验电器头部电路出现故障，生成第一指示信号；若检测出该测试信号与预定信号相符，则检测出该直流验电器头部电路未出现故障，生成第二指示信号。

其中，指示信号包括上述的第一指示信号和第二指示信号，可选地，第一指示信号可以为高电平信号，第二指示信号为低电平信号。指示电路接收到该高电平或低电平信号之后，进行相应的动作，以指示电路板的检测结果。例如，蜂鸣器210和发光二极管211发出提示警报，可以指示整个直流验电器不存在故障。

可选地，第一种测试模式和第二种测试模式对应的预定信号、指示电路的指示方式可以相同或不同，本申请对此不作限定。

进一步需要说明的是，当进行测试直流验电器头部元器件、电路的通与断时未发出提示警报，则指示直流验电器的头部电路存在故障；当进行测试直流验电器头部元器件、电路的通与断时发出提示警报，而进行测试直流验电器所有元器件、电路的通与断时未发出提示警报，则说明电阻杆3和/或接地引线4存在故障。

本领域普通技术人员可以理解的是，也可以将指示电路21不发出指示信号的状态设置为用于指示待测设备故障，而将指示电路21发出指示信号的状态设置为用于指示待测设备正常。

在通过电阻杆3下端的插孔与接地引线4连接（接地引线4与插口直角连接）。将接地引线4的另一端用夹子与全回路直流验电器头部的金属接电极1连接，这样通过开关控制就回形成一个回路，通过电路上的蜂鸣器210发出声音和发光二极管211发出光报警来提示此全回路验电器所有电路及元器件的通与断。

在上述实施例中，电路从全回路直流验电器头部的金属接电极1开始（金属接电极1与直流验电器外壳接触点采用方形设计），通过内部设计电路、元器件、开关、经弹簧7与金属镶件软连接，将电路连接到电阻杆3内部的电路上，在通过电阻杆3下端的插孔与接地引线4连接（接地引线与插口直角连接），将接地引线4的另一端用夹子与全回路直流验电器头部的金属接电极1连接，这样通过开关控制就回形成一个回路，通过电路上的蜂鸣器210发出声音和发光二极管211发出光报警来提示此全回路验电器所有电路及元器件的通与断。

通过将电路板20上的电路设计将自检分成两部分，自检功能将检测到直流验电器头内部的所有元器件、电路和电阻杆3及接地引线4（无论是内置的还是外附的器件和/或电路，例如，电源和指示功能）的通与断，可使用户很方便的判断出直流验电器是头部有问题还是附属件有问题（电阻杆、接地引线），避免了因直流验电器的问题发生的触电安全事故，极大的提高了直流验电器使用安全性和稳定性。

如图1，图5a和图5b所示，直流验电器验电时，将接地引线4接地，金属接电极1与待验电设备5接触，金属接电极1接收的测试信号经保护电路200的输入接口输入，经过保护电路200从输出接口输出，输出的测试信号进入升压电路201，测试信号经升压电路201升压处理后得到升压信号，电压测量电路202基于升压信号检测待验电设备5是否带电，并生成检测结果，与该检测结果对应的指示信号进入指示电路21，通过该指示电路21指示，例如，当蜂鸣器210和发光二极管211发出提示警报时说明待验电设备5带电。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种直流验电器，其特征在于，包括：

金属接电极，与待测设备连接，用于传递所述待测设备的测试信号，其中，所述待测设备包括所述直流验电器内置和外附的元器件；

外壳，所述外壳内置有电路板，所述金属接电极穿过所述外壳与所述电路板连接，所述电路板用于根据所述金属接电极传递的测试信号检测待测设备是否出现故障，并根据检测结果输出指示信号；

指示电路，与所述电路板连接，用于输出所述指示信号；

所述金属接电极与所述外壳通过方形接触部件连接；并且，

所述外壳的上端与所述金属接电极的接触处向外突出形成圆柱形的突起，且该突起的中央开设有方形孔；

所述金属接电极穿过所述方形孔的部分呈正方形设置，其尺寸与该方形孔相适应；

所述金属接电极伸入所述外壳的部分呈圆柱形设置，该部分直径小于所述方形孔的直径；

所述金属接电极的末端通过螺母和金属垫片与所述外壳固定连接；

所述金属接电极与所述电路板采用双线串联连接；

所述待测设备包括所述直流验电器外附的电阻杆，在检测所述电阻杆时，所述电阻杆的内部电路一端通过接地引线接地，所述电阻杆的内部电路的另一端与所述金属接电极连接，以形成检测回路；

所述电路板与所述外壳的镶件通过弹簧连接到所述内部电路；

通过直流验电器测试直流验电器的内置和外附的元器件的通断时，将接地引线的一端与电阻杆的下端连接，将接地引线的另一端用夹子与直流验器头部的金属接电极连接，形成一个回路。

2.根据权利要求1所述的直流验电器，其特征在于，所述电阻杆下端的插口与所述接地引线通过直角式接地引线插接头连接。

3.根据权利要求1所述的直流验电器，其特征在于，所述电路板上集成有：

保护电路，包括输入接口和输出接口，通过所述输入接口与所述金属接电极连接，所述测试信号通过所述输入接口输入、并通过所述输出接口输出；

升压电路，与所述输出接口连接，用于对输出的所述测试信号进行升压处理，得到升压信号；

电压测量电路，与所述升压电路连接，用于对所述升压信号进行检测，得到所述待测设备是否出现故障的检测结果。

4.根据权利要求3所述的直流验电器，其特征在于，所述指示电路包括：

指示灯，与所述电压测量电路连接，用于指示所述电压测量电路的工作状态和/或检测结果，

其中，所述工作状态包括：开始检测、检测中和检测结束中的至少之一，所述检测结果包括所述待测设备故障的第一结果和所述待测设备正常的第二结果。

5.根据权利要求1所述的直流验电器，其特征在于，所述指示电路包括：

蜂鸣器，用于按照不同的频率报警，以指示不同的检测结果。

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