CN111638397A - 一种抽拉式高压验电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了本发明实施例提供的抽拉式高压验电装置，包括：手握端、伸缩杆和验电控制装置，所述伸缩杆的顶部与所述验电控制装置连接，底部与所述手握端连接，验电控制装置基于所述伸缩杆所处的位置控制所述检测电路执行相应等级的高压设备的验电检测。本发明由于将用于对不同电压等级的高压设备进行验电的电子电路部分集合在一个验电器中，通过伸缩杆所处的长度来自动控制进行相应压级的验电操作，从而能够使得验电操作变得简单，能够防止误操作，安全可靠。

Description

一种抽拉式高压验电装置

技术领域

本发明涉及电力系统停送电操作技术领域，具体涉及一种安全性高、操作方便的抽拉式高压验电器。

背景技术

电力系统停送电操作过程中，操作设备前要验电，现有验电器包括分体式和集成式验电器，分体式验电器为各个电压等级分别对应验电器，这种分体式的验电器，不方便携带及应用，并且由于不同电压需要不同的验电器，这种分体式的验电器在操作时会存在拿错的风险，会造成人身伤害。集成式验电器能够使用一个验电器为各个电压等级进行验电，如专利文献CN 102841236A公开的多压级高压验电器，其在原有的高压验电器上加装转换电路，通过调整限流电阻的阻值，完成测量不同压级的电路，测量时通过切换开关即可完成不同压级的测量工作通过不同的等级验电开关，然而，这种通过开关控制不同压级的测量方案，一方面在验电之前，需要将与验电器连接的绝缘杆拉伸到指定位置后，在将验电器上的切换开关拨动到相应位置，使得验电操作不够简便，另一方面，存在转换开关位于需要测量的压级位置，而绝缘杆的长度不是处于适合需要测量的压级的位置的误操作，如此容易发生伤人事件，即现有的集成式验电器存在操作不便，容易发生误操作等问题。

因此，亟待需要提供一种操作简便和安全可靠的验电器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简便和安全可靠的抽拉式高压验电装置。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种抽拉式高压验电装置，包括：手握端、伸缩杆和验电控制装置，所述伸缩杆的顶部与所述验电控制装置连接，底部与所述手握端连接，所述伸缩杆为绝缘杆，包括三个依次连接的杆件，相邻两个杆件之间通过滑动组件滑动连接，并且相邻两个杆件中位于上方的杆件通过滑动组件伸出和缩回位于下方的杆件中，使得所述伸缩杆具有第一位置、第二位置和第三位置，其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置分别对应于适合依次递增的第一等级至第三等级高压设备进行验电所需的安全长度；所述验电控制装置包括金属触头和壳体，所述壳体内部设置有检测电路、控制电路和供电电源，所述控制电路一端通过弹性线与所述手握端连接，另一端分别与所述检测电路和所述金属触头连接，所述供电电源用于为所述检测电路和所述控制电路供电，分别通过第一电路和第二电路生成第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC2；其中，所述控制电路包括可变电阻R0、第一三极管S1、第二三极管S2和第三三极管S3、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3、第一异或门XOR1、第二异或门XOR2、第三异或门XOR3、第一三极管开关K1、第二三极管开关K2、第三三极管开关K3，其中，所述可变电阻R0通过弹簧固定在所述壳体内并且与所述弹性线连接；所述第一三极管S1、所述第二三极管S2和所述第三三极管S3的基极分别与所述可变电阻R0连接，所述第一三极管S1的发射极与所述第二电源电压VCC2连接，所述第一三极管S1的集电极和所述第二三极管S2的发射极分别与所述第一电阻R1的一端连接，所述第二三极管S2的集电极和所述第三三级管S3的发射极分别与所述第二电阻R2的一端连接，所述第三三级管S3的集电极与所述第三电阻R3的一端连接；所述第一电阻R1的另一端与所述第一异或门XOR1的一个输入端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第三异或门XOR3的一个输入端连接，所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二异或门XOR2的一个输入端、所述第三异或门XOR3的另一个输入端以及所述第三三级管开关K3的基极连接；所述第三异或门XOR3的输出端分别与所述第二异或门XOR2的另一个输入端和所述第二三极管开关K2的基极连接，所述第二异或门XOR2的输出端与所述第一异或门XOR1的另一个输入端连接，所述第一异或门XOR1的输出端与所述第一三级管开关K1的基极连接；所述第一三极管开关K1的发射极、所述第二三极管开关K2的发射极和所述第三三级管开关K3的发射极分别与所述金属触头连接，所述第一三极管开关K1的集电极、所述第二三极管开关K2的集电极和所述第三三级管开关K3的集电极分别与所述检测电路连接；所述第一电源电压VCC1与所述可变电阻连接；其中，所述可变电阻R0为力敏电阻，所述可变电阻R0的阻值基于所述弹性线的拉力而变化，所述弹性线对所述可变电阻R0的拉力基于所述伸缩杆所处的位置而变化，所述控制电路基于所述伸缩杆所处的位置控制所述检测电路执行相应等级的高压设备的验电检测。

本发明实施例提供的抽拉式高压验电装置，由于将用于对不同电压等级的高压设备进行验电的电子电路部分集合在一个验电器中，通过伸缩杆所处的长度来自动控制进行相应压级的验电操作，从而能够使得验电操作变得简单，能够防止误操作，安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的抽拉式高压验电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的可变电阻的安装示意图；

图3为本发明实施例提供的抽拉式高压验电装置的工作原理的电路图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种抽拉式高压验电装置，包括：手握端1、伸缩杆和验电控制装置，所述伸缩杆的顶部与所述验电控制装置连接，底部与所述手握端1连接，所述伸缩杆为绝缘杆，包括三个依次连接的杆件，图1中示出的第一杆件3、第二杆件4和第三杆件5。相邻两个杆件之间通过滑动组件滑动连接，并且相邻两个杆件中位于上方的杆件通过滑动组件伸出和缩回位于下方的杆件中，使得所述伸缩杆具有第一位置、第二位置和第三位置，其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置分别对应于适合依次递增的第一等级至第三等级高压设备进行验电所需的安全长度。在本发明示例性的实施例中，第一等级至第三等级分别为10kV、35kV、110kV，伸缩杆处于第一位置、第二位置和第三位置时，能够分别满足对10kV、35kV、110kV的高压设备进行验电所需的安全长度。

继续参考图1至图3，所述验电控制装置可包括金属触头7和壳体6，所述壳体6内部设置有检测电路、控制电路和供电电源，所述控制电路一端通过弹性线8与所述手握端1的上部连接，另一端分别与所述检测电路和所述金属触头7连接，所述供电电源用于为所述检测电路和所述控制电路供电，分别通过第一电路和第二电路生成第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC2。在本发明实施例中，检测电路可为现有电路，为避免赘述，本发明省略对其的详细介绍。供电电源可为锂电池，将供电电源转换成第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC2的第一、二电路也可为现有结构，为避免赘述，本发明也省略对其的详细介绍。VCC1和VCC2可以相同，也可以不同。但是优选的，VCC1与VCC2相同。

如图3所示，本发明实施例中使用的控制电路可包括可变电阻R0、第一三极管S1、第二三极管S2和第三三极管S3、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3、第一异或门XOR1、第二异或门XOR2、第三异或门XOR3、第一三极管开关K1、第二三极管开关K2、第三三极管开关K3等，为突出重点，图3中省略了控制电路中的公知元件以及图示，例如，上拉电阻、下拉电阻和接地等。

在本发明实施例中，所述可变电阻R0可通过弹簧10固定在所述壳体内并且与所述弹性线8连接，例如，可变电阻R0可通过弹簧10固定在壳体6的内部的安装板9上。所述第一三极管S1、所述第二三极管S2和所述第三三极管S3的基极分别与所述可变电阻R0连接，所述第一三极管S1的发射极与所述第二电源电压VCC2连接，所述第一三极管S1的集电极和所述第二三极管S2的发射极分别与所述第一电阻R1的一端连接，所述第二三极管S2的集电极和所述第三三级管S3的发射极分别与所述第二电阻R2的一端连接，所述第三三级管S3的集电极与所述第三电阻R3的一端连接；所述第一电阻R1的另一端与所述第一异或门XOR1的一个输入端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第三异或门XOR3的一个输入端连接，所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二异或门XOR2的一个输入端、所述第三异或门XOR3的另一个输入端以及所述第三三级管开关K3的基极连接；所述第三异或门XOR3的输出端分别与所述第二异或门XOR2的另一个输入端和所述第二三极管开关K2的基极连接，所述第二异或门XOR2的输出端与所述第一异或门XOR1的另一个输入端连接，所述第一异或门XOR1的输出端与所述第一三级管开关K1的基极连接；所述第一三极管开关K1的发射极、所述第二三极管开关K2的发射极和所述第三三级管开关K3的发射极分别与所述金属触头连接，所述第一三极管开关K1的集电极、所述第二三极管开关K2的集电极和所述第三三级管开关K3的集电极分别与所述检测电路连接；所述第一电源电压VCC1与所述可变电阻R0连接。

在本发明实施例中，所述可变电阻R0优选为压力敏感的电阻即力敏电阻，R0的阻值基于所述弹性线8的拉力而变化，即拉力越大，R0的阻值越小，反之，则亦然。所述弹性线8对所述可变电阻R0的拉力基于所述伸缩杆所处的位置而变化，即，伸缩杆的长度越长，弹性线的拉力越大，反之，则亦然。所述控制电路基于所述伸缩杆所处的位置控制所述检测电路执行相应等级的高压设备的验电检测。第一三极管S1、第二三极管S2和第三三极管S3的导通条件，即基极电压和发射极电压之间的压差ΔU可不同，在本发明中，第一三极管S1的ΔU1＜第二三极管S2的ΔU2＜第三三极管S3的ΔU3。第一三极管S1、第二三极管S2和第三三极管S3可为PNP型三极管或者NPN型三极管，图3示出的是PNP型三极管。三极管S1-S3的导通条件电压根据配置如下：

具体地，在需要对第一等级例如10kV的高压设备进行验电时，伸缩杆处于收缩状态的第一位置，即第三杆件5收缩在第二杆件4中，第二杆件4收缩在第一杆件3中，此时，可变电阻R0在弹性线8的拉力下，位于可以使得检测电路能够对10kV的高压设备进行验电的第一阈值范围内，例如，R0∈[第二阻值，第一阻值)，此时，三极管S1-S3的基极电压为满足三极管S1的导通条件，但不满足三极管S2和S3的导通条件，因此只有三极管S1导通，这样，XOR3的两个输入端均为低电平0，XOR3的输出为低电平0，XOR2的两个输入端均为低电平0，XOR2的输出为低电平，使得XOR1的一个输入端为高电平1，另一个输入端为XOR3的输出(即低电平0)，从而使得XOR1的输出为高电平1，进而使得开关K1导通，K2和K3不导通，该状态下，检测电路能够利用金属触头7对10kV的高压设备进行验电；在需要对第二等级例如35kV的高压设备进行验电时，伸缩杆处于伸开状态的第二位置，即第三杆件5收缩在第二杆件4中，第二杆件4伸出第一杆件3，此时，可变电阻R0在弹性线8的拉力下，位于可以使得检测电路能够对35kV的高压设备进行验电的第二阈值范围内，例如，R0∈[第三阻值，第二阻值)，此时，S1-S3的基极电压满足三极管S1和S2的导通条件，但不满足S3的导通条件，因此只有三极管S1和S2导通，这样，XOR3的一个输入端为高电平1，另一个输入端为低电平0，XOR3的输出为高电平1，XOR2的一个输入端为低电平0，另一个输入端为高电平1(XOR3的输出)，XOR2的输出为高电平1，使得XOR1的两个输入端均为高电平1，从而使得XOR1的输出为低电平0，进而使得开关K2导通，K1和K3不导通，该状态下，检测电路能够利用金属触头7对35kV的高压设备进行验电；在需要对第三等级例如110kV的高压设备进行验电时，伸缩杆处于伸开状态的第三位置，即第三杆件5伸出第二杆件4，第二杆件4伸出第一杆件3，此时，可变电阻R0在弹性线8的拉力下，位于可以使得检测电路能够对110kV的高压设备进行验电的第三阈值范围内，例如，R0小于第三阻值，此时，满足三极管S1～S3的导通条件，三极管S1～S3均导通，这样，XOR3的两个输入端均为高电平1，XOR3的输出为低电平0，XOR2的一个输入端为高电平1，另一个输入端为低电平0(XOR3的输出)，XOR2的输出为高电平1，使得XOR1的两个输入端均为高电平1，从而使得XOR1的输出为低电平0，进而使得开关K3导通，K1和K2不导通，该状态下，检测电路能够利用金属触头7对110kV的高压设备进行验电。在本发明实施例中，第一阻值、第二阻值和第三阻值可根据实际情况进行设置。优选的，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的阻值相同。

进一步地，在本发明实施例中，所述滑动组件可包括设置于相邻两个杆件中位于上方和下方的杆件中的上柔性套和下柔性套，通过所述上柔性套和所述下柔性套相互配合实现相邻两个杆件的滑动连接。优选地，所述上柔性套的直径自底部向顶部逐渐缩小即呈正圆台状，所述下柔性套的直径自底部向顶部逐渐变大即呈倒圆台状，上柔性套的底部在预设位置形成上止挡部，下柔性套的顶部在预设位置处形成下止挡部，上止挡部和下止挡部相互配合防止上杆件滑出下杆件，这样，在从下杆件中向上拉出上杆件时，在上止挡部和下止挡部相接触时，能够防止上杆件从下杆件中脱落。在一个优选示例中，连接所述上柔性套和所述下柔性套的顶部和底部的直线与顶部和底部之间的垂直线之间的夹角为1°～2°，该角度能够确保上杆件能够顺畅从下杆件中拉出和缩回下杆件中和将上杆件拉出并定位至合适长度位置处

进一步地，在本发明实施例中，所述手握端1上设置有保护环2，用于防止手部触碰伸缩杆，以保持合适的绝缘长度。在一个示例中，所述保护环2的直径可大于所述伸缩杆和所述手握端的直径，以能够为手部提供保护。

进一步地，在本发明实施例，所述壳体6上还设置有与所述控制电路连接的声光提示器(未图示)，用于在验电过程中，对验电信息进行提示。

综上，本发明实施例提供的抽拉式高压验电装置，由于将用于对不同电压等级例如10kV、35kV和110kV的高压设备进行验电的电子电路部分集合在一个验电器中，通过伸缩杆所处的长度来自动控制进行相应压级的验电操作，从而能够使得验电操作变得简单，能够防止误操作，安全可靠。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种抽拉式高压验电装置，其特征在于，包括：手握端、伸缩杆和验电控制装置，所述伸缩杆的顶部与所述验电控制装置连接，底部与所述手握端连接，所述伸缩杆为绝缘杆，包括三个依次连接的杆件，相邻两个杆件之间通过滑动组件滑动连接，并且相邻两个杆件中位于上方的杆件通过滑动组件伸出和缩回位于下方的杆件中，使得所述伸缩杆具有第一位置、第二位置和第三位置，其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置分别对应于适合依次递增的第一等级至第三等级高压设备进行验电所需的安全长度；所述验电控制装置包括金属触头和壳体，所述壳体内部设置有检测电路、控制电路和供电电源，所述控制电路一端通过弹性线与所述手握端连接，另一端分别与所述检测电路和所述金属触头连接，所述供电电源用于为所述检测电路和所述控制电路供电，分别通过第一电路和第二电路生成第一电源电压VCC1和第二电源电压VCC2；其中，所述控制电路包括可变电阻R0、第一三极管S1、第二三极管S2和第三三极管S3、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3、第一异或门XOR1、第二异或门XOR2、第三异或门XOR3、第一三极管开关K1、第二三极管开关K2、第三三极管开关K3，其中，所述可变电阻R0通过弹簧固定在所述壳体内并且与所述弹性线连接；所述第一三极管S1、所述第二三极管S2和所述第三三极管S3的基极分别与所述可变电阻R0连接，所述第一三极管S1的发射极与所述第二电源电压VCC2连接，所述第一三极管S1的集电极和所述第二三极管S2的发射极分别与所述第一电阻R1的一端连接，所述第二三极管S2的集电极和所述第三三级管S3的发射极分别与所述第二电阻R2的一端连接，所述第三三级管S3的集电极与所述第三电阻R3的一端连接；所述第一电阻R1的另一端与所述第一异或门XOR1的一个输入端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第三异或门XOR3的一个输入端连接，所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二异或门XOR2的一个输入端、所述第三异或门XOR3的另一个输入端以及所述第三三级管开关K3的基极连接；所述第三异或门XOR3的输出端分别与所述第二异或门XOR2的另一个输入端和所述第二三极管开关K2的基极连接，所述第二异或门XOR2的输出端与所述第一异或门XOR1的另一个输入端连接，所述第一异或门XOR1的输出端与所述第一三级管开关K1的基极连接；所述第一三极管开关K1的发射极、所述第二三极管开关K2的发射极和所述第三三级管开关K3的发射极分别与所述金属触头连接，所述第一三极管开关K1的集电极、所述第二三极管开关K2的集电极和所述第三三级管开关K3的集电极分别与所述检测电路连接；所述第一电源电压VCC1与所述可变电阻连接；

其中，所述可变电阻R0为力敏电阻，所述可变电阻R0的阻值基于所述弹性线的拉力而变化，所述弹性线对所述可变电阻R0的拉力基于所述伸缩杆所处的位置而变化，所述控制电路基于所述伸缩杆所处的位置控制所述检测电路执行相应等级的高压设备的验电检测。

2.根据权利要求1所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的阻值相同。

3.根据权利要求1所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，所述滑动组件包括设置于相邻两个杆件中位于上方和下方的杆件中的上柔性套和下柔性套，通过所述上柔性套和所述下柔性套相互配合实现相邻两个杆件的滑动连接。

4.根据权利要求1所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，所述上柔性套的直径自底部向顶部逐渐缩小，所述下柔性套的直径自底部向顶部逐渐变大。

5.根据权利要求4所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，连接所述上柔性套和所述下柔性套的顶部和底部的直线与顶部和底部之间的垂直线之间的夹角为1°～2°。

6.根据权利要求1所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，所述手握端上设置有保护环，所述保护环的直径大于所述伸缩杆和所述手握端的直径。

7.根据权利要求1所述的抽拉式高压验电装置，其特征在于，所述壳体上还设置有与所述控制电路连接的声光提示器。

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