CN111308165A - 一种验电操作棒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种验电操作棒，包括手柄、固定连接在手柄上端的绝缘座、固定连接在绝缘座上的绝缘伸缩杆、固定安装在绝缘伸缩杆上端的验电金属头、设置在绝缘座内的低压验电单元、设置在手柄内的高压验电单元、设置在绝缘座侧部的转换开关以及设置在绝缘座内的电源模块；所述验电金属头分别通过导线与低压验电单元和高压验电单元电连接；所述转换开关用来转换电源模块与高、低压验电单元的连接电路。在检修运维时，能快速检验不同高度带电装置的带电性，并可远程通讯和记录验电操作规程是否规范，避免人员误操作触电的发生，在操作的同时实现验电的目的，避免恶性误操作事件的发生，保证操作人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种验电操作棒，属于电力工具的技术领域。
背景技术
验电器是一种检测物体是否带电以及粗略估计带电量大小的仪器，目前多把验电器安装到绝缘杆上，作为验电棒来验电高处的电力设备或配电网的电流。通常工业用的高压验电器规格是根据验电器的电压等级来制定的，根据验电电压等级分为低压验电器和高压验电器。
低压验电器是用来检验对地电压在1000V及以下的低压电气设备的主要由工作触头、降压电阻、氖泡、弹簧等部件组成。这种验电器它是利用电流通过验电器、人体、大地形成回路，其漏电电流使氖泡起辉发光而工作的。只要带电体与大地之间电位差超过一定数值(36V以上)，验电器就会发出辉光，低于过个数值，就不发光，从而来判断低压电气设备是否带有电压。
低压验电笔除主要用来检查低压电气设备和线路外，它还可区分相线与零线，交流电与直流电以及电压的高低。通常氖泡发光者为火线，不亮者为零线；但中性点发生位移时要注意，此时，零线同样也会使氖（稀有气体）泡发光；对于交流电通过氖泡时，氖泡两极均发光，直流电通过的，仅有一个电极附近发亮；当用来判断电压高低时，氖泡暗红轻微亮时，电压低；氖泡发黄红色，亮度强时电压高。
高压验电器主要用来检验设备对地电压在1000V以上的高压电气设备。高压验电器一般都是由检测部分(指示器部分)、绝缘部分、握手部分三大部分组成。绝缘部分是指自指示器下部金属衔接螺丝起至罩护环止的部分，握手部分是指罩护环以下的部分。其中绝缘部分、握手部分根据电压等级的不同其长度也不相同。
目前，验电操作棒存在以下缺陷：现场的验电器种类较多，对于不同电压等级的操作时，需要不同电压等级的验电器，长短各异、形状各异，不同种类的验电器常会带错，往返跑路；大多数验电器只有氖泡发光或蜂鸣报警器，没有语音提示，验电器误操作不仅带来安全隐患，也严重影响停送电时间；操作人员验电操作规程是否规范无法记录，一旦违规验电，可能发生人员误操作触电的事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种验电操作棒，简化验电工具配置，提高人员操作验电效率，防止验电误操作，保证操作人员的人身安全。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种验电操作棒，包括手柄、固定连接在手柄上端的绝缘座、固定连接在绝缘座上的绝缘伸缩杆、固定安装在绝缘伸缩杆上端的验电金属头、设置在绝缘座内的低压验电单元、设置在手柄内的高压验电单元、设置在绝缘座侧部的转换开关以及设置在绝缘座内的电源模块；
所述验电金属头分别通过导线与低压验电单元和高压验电单元电连接；
所述转换开关用来转换电源模块与高、低压验电单元的连接电路。
作为本发明的进一步改进，所述绝缘座侧部还固定设置有指示灯、蜂鸣器和数显屏；
所述绝缘座内设置有声光报警模块，所述指示灯和蜂鸣器分别电连接在声光报警模块的声光报警电路，所述声光报警模块与电源模块电连接；
所述绝缘座内设置有数显模块，所述数显屏电连接在数显模块的数显电路，所述数显模块与电源模块电连接；
所述低压验电单元和高压验电单元共用同一组声光报警电路和数显电路。
作为本发明的进一步改进，所述绝缘伸缩杆包括依次固定连接的第一节绝缘杆、第二节绝缘杆、第三节绝缘杆和第四节绝缘杆；
所述第一节绝缘杆的下端固定连接在绝缘座上，所述第二节绝缘杆伸缩连接在第一节绝缘杆内，所述第三节绝缘杆伸缩连接在第二节绝缘杆内，所述第四节绝缘杆伸缩连接在第三节绝缘杆内。
作为本发明的进一步改进，所述第四节绝缘杆的上端固定连接有固定座，所述验电金属头固定连接在固定座的中部；
所述固定座上安装有位于验电金属头侧方的照明灯；
所述照明灯通过导线电连接电源模块。
作为本发明的进一步改进，所述声光报警电路上还电连接有语音播报模块。
作为本发明的进一步改进，所述高压验电单元包括MEMS电场传感器、信号处理模块、中央处理控制模块和远程通讯模块；
所述MEMS电场传感器、信号处理模块和中央处理控制模块分别电连接电源模块；
所述中央处理控制模块控制连接远程通讯模块、声光报警模块和数显模块；
所述远程通讯模块、声光报警模块和数显模块均电连接电源模块。
作为本发明的进一步改进，所述中央处理控制模块分采用STM32处理分析模块；
所述MEMS电场传感器感应出电场以产生交变电信号，利用STM32处理分析模块对交变电信号的交流电流量进行处理，控制预警模块以声光预警和发送数据的形式提供直流高压线路的详细与准确的带电状态信息；并通过远程通讯模块将测得的电场强度信息发送给云端后台监测中心。
作为本发明的进一步改进，所述MSTM32处理分析模块的信号处理电路将交流电流量转换为相同频率的电压信号，将其输入到电压跟随器，通过信号预处理电路放大，并锁定锁相放大器以输出可测量的信号，以消除干扰量，随后进入A/D采集得到所需信号的值。
作为本发明的进一步改进，所述数显模块由3个八位数码管、A／D数模转换芯片、稳压二极管及分压电阻组成；当经过大电阻的电流流入分压电阻后，在分压电阻上产生分压，采集后的分压经过稳压二极管后输入数模转换芯片进行数字化转换，随后由数码管将电压值显示在数显屏上。
作为本发明的进一步改进，所述指示灯采用红色发光二极管；所述远程通讯模块采用4/5G通讯芯片。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明能够同时满足多个电压等级的验电需求，实现进一步简化变电站安全工具配置，提高人员操作验电效率，在自检及有电报警时进行中文语音告警确认，并具有远程通讯和记录的功能，一旦误操作及时提醒操作人员，避免违规验电操作发生触电事故，保证操作人员的人身安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明绝缘伸缩杆伸长状态的结构示意图；
图2是本发明绝缘伸缩杆收缩状态的结构示意图；
图3是本发明高低压验电单元转换的原理框图；
图4是本发明低压验电单元的工作原理框图；
图5是本发明高压验电单元的工作原理框图；
图6是本发明高压验电单元的信号处理电路原理图；
图7是本发明高低压验电单元的声光报警电路原理图；
图8是本发明高低压验电单元的数显电路原理图。
其中：
1手柄、2绝缘护环、3绝缘座、4转换开关、5数显屏、6指示灯、7蜂鸣器、8固定座、9照明灯、11第一节绝缘杆、12第二节绝缘杆、13第三节绝缘杆、14第四节绝缘杆、15验电金属头。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-8所示，
一种验电操作棒，包括手柄1、固定连接在手柄1上端的绝缘座3、固定连接在绝缘座3上的绝缘伸缩杆、固定安装在绝缘伸缩杆上端的验电金属头15、设置在绝缘座3内的低压验电单元、设置在手柄1内的高压验电单元、设置在绝缘座3侧部的转换开关4以及设置在绝缘座3内的电源模块；
所述手柄1采用橡胶手柄，并在橡胶手柄侧部固定设置一圈与绝缘座3分隔开的绝缘护环2，橡胶手柄在满足绝缘性能强的同时，手握舒适度更高，运维人员在验电时不容易滑落。
所述验电金属头15分别通过导线与低压验电单元和高压验电单元电连接；
所述转换开关4用来转换电源模块与高、低压验电单元的连接电路。
进一步的，所述绝缘座3侧部还固定设置有指示灯6、蜂鸣器7和数显屏5；
所述绝缘座3内设置有声光报警模块，所述指示灯6和蜂鸣器7分别电连接在声光报警模块的声光报警电路，所述声光报警模块与电源模块电连接；
所述绝缘座3内设置有数显模块，所述数显屏5电连接在数显模块的数显电路，所述数显模块与电源模块电连接；
所述低压验电单元和高压验电单元共用同一组声光报警电路和数显电路。
进一步的，所述绝缘伸缩杆包括依次固定连接的第一节绝缘杆11、第二节绝缘杆12、第三节绝缘杆13和第四节绝缘杆14；
所述第一节绝缘杆11的下端固定连接在绝缘座3上，所述第二节绝缘杆12伸缩连接在第一节绝缘杆11内，所述第三节绝缘杆13伸缩连接在第二节绝缘杆12内，所述第四节绝缘杆14伸缩连接在第三节绝缘杆13内。
所述绝缘伸缩杆可以伸缩自锁或手动固定：左旋解锁，右旋锁定，当验电器绝缘杆拉到尽头自锁固定。每节绝缘杆及锁定机构处标明电压等级标识。针对不同长度验明不同的电压等级，确保各验电压的绝缘强度，当验10kV时，拉出第一节；当验35kV，拉出第二节；当验110kV时，拉出第三节；当验220kV时，拉出第四节。进一步的，所述第四节绝缘杆14的上端固定连接有固定座8，所述验电金属头15固定连接在固定座8的中部；
所述固定座8上安装有位于验电金属头15侧方的照明灯9；
所述照明灯9通过导线电连接电源模块。
进一步的，所述声光报警电路上还电连接有语音播报模块。
进一步的，所述高压验电单元包括MEMS电场传感器、信号处理模块、中央处理控制模块和远程通讯模块；
所述MEMS电场传感器、信号处理模块和中央处理控制模块分别电连接电源模块；
所述中央处理控制模块控制连接远程通讯模块、声光报警模块和数显模块；
所述远程通讯模块、声光报警模块和数显模块均电连接电源模块。
进一步的，所述中央处理控制模块分采用STM32处理分析模块；
所述MEMS电场传感器感应出电场以产生交变电信号，利用STM32处理分析模块对交变电信号的交流电流量进行处理，控制预警模块以声光预警和发送数据的形式提供直流高压线路的详细与准确的带电状态信息；并通过远程通讯模块将测得的电场强度信息发送给云端后台监测中心。
进一步的，所述MSTM32处理分析模块的信号处理电路将交流电流量转换为相同频率的电压信号，将其输入到电压跟随器，通过信号预处理电路放大，并锁定锁相放大器以输出可测量的信号，以消除干扰量，随后进入A/D采集得到所需信号的值。
进一步的，所述数显模块由3个八位数码管、A／D数模转换芯片、稳压二极管及分压电阻组成；当经过大电阻的电流流入分压电阻后，在分压电阻上产生分压，采集后的分压经过稳压二极管后输入数模转换芯片进行数字化转换，随后由数码管将电压值显示在数显屏5上。
进一步的，所述指示灯6采用红色发光二极管；所述远程通讯模块采用4/5G通讯芯片。
本发明结构紧凑，相对传统的验电器具有良好的便携性；减少了变电站验电器的数量，降低了采购成本。同时，采用一支便携式验电器能够满足10kV、35kV、l10kV、220kV低压电压等级和高压电压等级的验电需求，减少了多余的环节，缩短了停电操作时间。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种验电操作棒，其特征在于：包括手柄（1）、固定连接在手柄（1）上端的绝缘座（3）、固定连接在绝缘座（3）上的绝缘伸缩杆、固定安装在绝缘伸缩杆上端的验电金属头（15）、设置在绝缘座（3）内的低压验电单元、设置在手柄（1）内的高压验电单元、设置在绝缘座（3）侧部的转换开关（4）以及设置在绝缘座（3）内的电源模块；
所述验电金属头（15）分别通过导线与低压验电单元和高压验电单元电连接；
所述转换开关（4）用来转换电源模块与高、低压验电单元的连接电路。
2.根据权利要求1所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述绝缘座（3）侧部还固定设置有指示灯（6）、蜂鸣器（7）和数显屏（5）；
所述绝缘座（3）内设置有声光报警模块，所述指示灯（6）和蜂鸣器（7）分别电连接在声光报警模块的声光报警电路，所述声光报警模块与电源模块电连接；
所述绝缘座（3）内设置有数显模块，所述数显屏（5）电连接在数显模块的数显电路，所述数显模块与电源模块电连接；
所述低压验电单元和高压验电单元共用同一组声光报警电路和数显电路。
3.根据权利要求2所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述绝缘伸缩杆包括依次固定连接的第一节绝缘杆（11）、第二节绝缘杆（12）、第三节绝缘杆（13）和第四节绝缘杆（14）；
所述第一节绝缘杆（11）的下端固定连接在绝缘座（3）上，所述第二节绝缘杆（12）伸缩连接在第一节绝缘杆（11）内，所述第三节绝缘杆（13）伸缩连接在第二节绝缘杆（12）内，所述第四节绝缘杆（14）伸缩连接在第三节绝缘杆（13）内。
4.根据权利要求3所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述第四节绝缘杆（14）的上端固定连接有固定座（8），所述验电金属头（15）固定连接在固定座（8）的中部；
所述固定座（8）上安装有位于验电金属头（15）侧方的照明灯（9）；
所述照明灯（9）通过导线电连接电源模块。
5.根据权利要求4所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述声光报警电路上还电连接有语音播报模块。
6.根据权利要求2所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述高压验电单元包括MEMS电场传感器、信号处理模块、中央处理控制模块和远程通讯模块；
所述MEMS电场传感器、信号处理模块和中央处理控制模块分别电连接电源模块；
所述中央处理控制模块控制连接远程通讯模块、声光报警模块和数显模块；
所述远程通讯模块、声光报警模块和数显模块均电连接电源模块。
7.根据权利要求6所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述中央处理控制模块分采用STM32处理分析模块；
所述MEMS电场传感器感应出电场以产生交变电信号，利用STM32处理分析模块对交变电信号的交流电流量进行处理，控制预警模块以声光预警和发送数据的形式提供直流高压线路的详细与准确的带电状态信息；并通过远程通讯模块将测得的电场强度信息发送给云端后台监测中心。
8.根据权利要求7所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述MSTM32处理分析模块的信号处理电路将交流电流量转换为相同频率的电压信号，将其输入到电压跟随器，通过信号预处理电路放大，并锁定锁相放大器以输出可测量的信号，以消除干扰量，随后进入A/D采集得到所需信号的值。
9.根据权利要求8所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述数显模块由3个八位数码管、A／D数模转换芯片、稳压二极管及分压电阻组成；当经过大电阻的电流流入分压电阻后，在分压电阻上产生分压，采集后的分压经过稳压二极管后输入数模转换芯片进行数字化转换，随后由数码管将电压值显示在数显屏（5）上。
10.根据权利要求9所述的一种验电操作棒，其特征在于：所述指示灯（6）采用红色发光
二极管；所述远程通讯模块采用4/5G通讯芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200619 |