CN114200192A - 一种感应型带电显示装置 - Google Patents

Abstract

本实施例公开了一种感应型带电显示装置。所述装置包括：带电感应单元，与处理单元连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；开关位置识别单元，与处理单元连接，用于采集开关的分合闸位置；电流检测单元，与处理单元连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；处理单元，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；显示单元，与所述处理单元连接，用于显示所述可操作识别结果。采用本发明实施例的技术方案，可以有效防止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸等危险操作事件的发生。

Description

一种感应型带电显示装置

技术领域

本申请实施例涉及互联网技术领域，尤其涉及一种感应型带电显示装置。

背景技术

目前，开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。

由于现有的大多数开关柜为铠装全封闭式，无法进行直接验电，故进行断开关前，操作人员必须通过检查带电显示装置从有电变为无电，从而判断线路无压。但目前带电显示装置普遍工况较差，接触式感应器存在击穿故障风险，且判断依据单一，如带电显示装置故障极易造成带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸等误操作事件，并造成人员受电弧光伤害、设备损坏等严重后果。因此，研制一种安全高效的带电显示装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种感应型带电显示装置，可以有效防止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸等危险操作事件的发生。

第一方面，本发明实施例提供了一种感应型带电显示装置，该装置包括：

带电感应单元，与处理单元连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；

开关位置识别单元，与处理单元连接，用于采集开关的分合闸位置；

电流检测单元，与处理单元连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

处理单元，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

显示单元，与所述处理单元连接，用于显示所述可操作识别结果。

进一步的，所述带电感应单元的感应端设置于所述相电路的带电体的正前方的预设距离。

进一步的，若所述相电路的标称电压为6kV，则所述预设距离为10-12cm；

若所述相电路的标称电压为10kV，则所述预设距离为12.5-14.5cm；

若所述相电路的标称电压为35kV，则所述预设距离为30-32cm。

进一步的，所述带电感应单元的感应端与所述处理单元之间的连接线设置有带芯绝缘层，且所述带芯绝缘层的线芯接地。

进一步的，所述装置还包括：

电磁锁，设置于所述开关箱的箱门；

电磁锁控制端，与所述电磁锁连接，并与所述处理单元连接，用于接收所述处理单元根据可操作识别结果发出的控制信号，以控制所述电磁锁开启或者锁止。

进一步的，所述处理单元，具体用于：

若所述相电路的带电信号为带电，或者，所述开关的分合闸位置为合闸，或者，所述相电路电流不为0，则确定开关箱的可操作识别结果为不可操作；

若所述相电路的带电信号为不带电，且，所述开关的分合闸位置为分闸，且，所述相电路电流为0，则确定开关箱的可操作识别结果为可操作。

进一步的，所述处理单元的型号为IC3 AT89C52芯片。

进一步的，所述显示单元，包括：

相电路带电显示器，分别对应三相电路设置，用于显示各相电路的带电情况；

可操作识别结果显示器，与所述处理单元连接，用于显示对刀闸和地刀的可操作识别结果。

进一步的，所述装置还包括：

自检按钮，用于对相电路带电显示器和可操作识别结果显示器的工作状态进行检测；

自检灯，用于在检测结果为正常时，显示第一颜色，以及，在检测结果异常时，显示第二颜色；

蜂鸣器，用于在对刀闸和地刀的可操作识别结果为不可操作时发出提示音。

第二方面，本发明实施例还提供了一种感应型带电显示方法，该方法包括：

采集相电路的带电信号；

采集开关的分合闸位置；

检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

显示所述可操作识别结果。

本发明实施例公开了一种感应型带电显示装置。该装置包括：带电感应单元，与处理单元连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；开关位置识别单元，与处理单元连接，用于采集开关的分合闸位置；电流检测单元，与处理单元连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；处理单元，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；显示单元，与所述处理单元连接，用于显示所述可操作识别结果。采用本发明实施例的技术方案，可以有效防止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸危险误操作事件的发生。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种感应型带电显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种感应型带电显示装置电路原理图；

图3是本发明实施例提供的一种感应型带电显示装置功能结果分解图；

图4是本发明实施例提供的一种带电显示装置模型图；

图5是本发明实施例三提供的一种感应型带电显示方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种感应型带电显示装置的结构示意图。本发明实施例的技术方案可以适用于线路的带电显示的场景中。

如图1所示，本发明实施例中提供的感应型带电显示装置包括：带电感应单元110、开关位置识别单元120、电流检测单元130、处理单元140、显示单元150；

带电感应单元110，与处理单元140连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；

开关位置识别单元120，与处理单元140连接，用于采集开关的分合闸位置；

电流检测单元130，与处理单元140连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

处理单元140，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

显示单元150，与所述处理单元140连接，用于显示所述可操作识别结果。

本方案中，在线路跳闸或调度人员将开关断开时，带电显示装置为熄灭状态，操作人员无法通过带电显示装置的变化进行间接验电。例如在带负荷拉刀闸时，切断负荷电流的瞬间，电气会拉弧，电流值也会变得较大，远远超过刀闸的负荷电流，同时会产生高温，会造成电弧伤人、烧坏设备以及相间飞弧短路的情况，严重时会引起重大事故。另外，若带电显示装置没有停电，就合上接地刀闸，电路间形成三相短路，会造成人员受电弧光伤害以及设备损坏等严重后果。

在本实施例中的带电感应单元110，分别包含传感器和传输线路。传感器可以用以感应相电路的带电信号；传输线路将感应到的带电信号传输给处理单元。本实施例中，在三相电路中的每个相电路上都设置感应位置，在感应位置处安装传感器来采集每个相电路的带电信号。

开关位置识别单元120可以是设置在开关处的传感器，用于识别开关的分闸位置和和合闸位置；

在本实施例中电流检测单元130分别包括检测装置和传输线路。检测装置可以用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；传输线路将检测到的相电路电流传输给处理单元。其中，三相电路中的至少一相可以是指线路中火线的A相、B相和C相；相电路电流可以是指火线的A相、B相和C相中任一相电路的电流，例如可以是A相相电路的电流。

处理单元140是指一个多功能嵌入式通信控制器，能把不同的设备连接在一起，例如处理单元140接收到带电感应单元110发送的相电路的带电信号，开关位置识别单元120采集开关的分合闸位置，以及电流检测单元130检测到的相电路电流；根据传感器感应相电路的线路是否有电、开关是分闸位置还是合闸位置以及相电路的电路中是否有电流确定开关箱的是否可进行操作。

显示单元150通过显示屏将处理单元确定是是否可进行操作的结果进行显示。其中，显示单元还包括每个相电路对应的有LED灯，当所检测是相电路有电流时，对应的相电路的LED灯亮；当所检测是相电路没有电流时，对应的相电路的LED灯暗。示例性的，检测的A相电路中线路无电流，则A相对应的LED灯暗；检测的A相电路中线路有电流，则A相对应的LED灯亮；显示屏显示“可操作刀闸、可操作地刀”或是“不可操作刀闸、不可操作地刀”。

示例性的，本实施例中的感应型带电显示装置电路原理图如图2所示，可以根据该原理图完成本实施例的技术方案。具体的，通过端口1、3以及5传输对应的感应信号；端口2、4以及6与都连接到端口7上接地；端口11和12可以确保芯片正常供电；端口8、9以及10可以控制电磁锁的回路。

其中，本实施例中的装置还通过接入开关分合闸位置的辅助接点以及线路CT测量的电流数值；所示辅助接点可以与开关的分合正相关或者反相关；如果遇到带电显示器坏了的情况，感应为不带电，但是开关在合闸位置，对应传感器感应无电、开关为合闸位置时和传感器感应有电、开关为合闸位置时，则可能是传感器故障。通过对带电显示装置的判断逻辑进行完善优化，避免因为判断依据单一造成判断错误，同时增加带电显示装置的功能。

本实施例中的主要判断逻辑为当传感器感应线路无电、开关为分闸位置、线路无电流时，LED灯暗，显示屏显示“可操作刀闸、可操作地刀”。当传感器感应线路无电、开关为分闸位置、线路有电流时，LED灯暗，显示屏显示“不可操作刀闸、不可操作地刀”；此时线路的电流也有可能是电流低于传感器阈值的情况。当传感器感应线路有电、开关为分闸位置、线路有电流时，LED灯亮，显示屏显示“不可操作刀闸、不可操作地刀”；此时的有电也可能是对侧供电。当传感器感应有电、开关为分闸位置、线路无电流时，LED灯亮，显示屏显示“不可操作刀闸、不可操作地刀”；此时线路没有负荷，则不会有电流。当传感器感应无电、开关为合闸位置时，LED灯暗，显示屏显示“不可操作刀闸、不可操作地刀”；当传感器感应有电、开关为合闸位置时，LED灯亮，显示屏显示“不可操作刀闸、不可操作地刀”。其中，LED灯是与感应有无电是强相关的。在本发明实施例中，带电感应单元，与处理单元连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；开关位置识别单元，与处理单元连接，用于采集开关的分合闸位置；电流检测单元，与处理单元连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；处理单元，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；显示单元，与所述处理单元连接，用于显示所述可操作识别结果。采用本发明实施例的技术方案，可以有效防止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸等危险操作事件的发生。

本技术方案中，可选的，所述带电感应单元的感应端设置于所述相电路的带电体的正前方的预设距离。

其中，所述带电体可以是相电路的线路有导线有一小段钢板，下面接电缆然后穿出去的位置。所述预设距离可以根据相电路的标称电压进行设置。本实施例中，感应式传感器利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理，通过将带电感应单元的感应端安装在相电路的带电体的正前方，并保持足够的安全距离进行非接触式检测，克服了绝缘支柱式传感器电容量值容易发生变化的问题，消除了因故障时产生的过电压击穿支柱绝缘式传感器和因支柱绝缘式传感器绝缘下降引起的接地故障等隐患，也消除了二次系统可能被引入高压的安全隐患。

本技术方案中，可选的，若所述相电路的标称电压为6kV，则所述预设距离为10-12cm；若所述相电路的标称电压为10kV，则所述预设距离为12.5-14.5cm；若所述相电路的标称电压为35kV，则所述预设距离为30-32cm。

本实施例中，通过将带电感应单元的感应端安装在相电路的带电体的正前方，并根据相电路的标称电压设定对应的预设距离，从而保持足够的安全距离进行非接触式检测，克服了绝缘支柱式传感器电容量值容易发生变化的问题，消除了因故障时产生的过电压击穿支柱绝缘式传感器和因支柱绝缘式传感器绝缘下降引起的接地故障等隐患，也消除了二次系统可能被引入高压的安全隐患。

本技术方案中，可选的，所述带电感应单元的感应端与所述处理单元之间的连接线设置有带芯绝缘层，且所述带芯绝缘层的线芯接地。

其中，所述带芯绝缘层可以是在三相电路的带电感应传感器于处理单元直接的连接线上设置有带芯绝缘层；示例性的，如图2所示，A相、B相、以及C每个相电路的传感器通过屏蔽层依次接端口2、4以及6都连接到端口7上接地。本实施例中通过屏蔽层良好的接地就能消除高频干扰，减少强电磁环境对数据传输的影响，造成信号失真。

本技术方案中，可选的，所述感应型带电显示装置还包括：

电磁锁，设置于所述开关箱的箱门；电磁锁控制端，与所述电磁锁连接，并与所述处理单元连接，用于接收所述处理单元根据可操作识别结果发出的控制信号，以控制所述电磁锁开启或者锁止。

本实施例中，还可以在开关箱的箱门上设置电磁锁，电磁锁的控制端通过接收处理单元的逻辑判断回路通过控制继电器的常开接点，串联到开关柜门的电磁闭锁回路，当显示屏显示逻辑判断为“可操作刀闸、可操作地刀”，控制继电器通电导通接点，使得电磁闭锁回路导通，开关柜门才可以正常打开；当显示屏显示逻辑判断为“不可操作刀闸、不可操作地刀”，控制继电器断电断开接点，断开电磁闭锁回路，开关柜门无法打开。示例性的，如图2所示，端口8、9以及10控制电磁锁回路。当端口9与端口10连接时，端口8断开，此时电磁锁回路断开，则开关柜门无法打开；当端口9与端口8连接时，端口9断开，此时电磁锁回路导通，则开关柜门可以打开。本实施例中通过这样的设置实现了只有当传感器感应线路无电、开关为分闸位置、线路无电流时，才能打开柜门的闭锁功能。

实施例二

图3是本发明实施例提供的一种感应型带电显示装置功能结果分解图，本实施例在上述实施例的基础上进行细化，本实施例可以与上述实施例中各个可选方案结合。可选的，在本发明实施例中所述处理单元140，具体用于：若所述相电路的带电信号为带电，或者，所述开关的分合闸位置为合闸，或者，所述相电路电流不为0，则确定开关箱的可操作识别结果为不可操作；若所述相电路的带电信号为不带电，且，所述开关的分合闸位置为分闸，且，所述相电路电流为0，则确定开关箱的可操作识别结果为可操作。

本实施例中通过处理单元的带电和开关的分合闸位置确定开关箱的可操作识别结果可以有效防止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸等危险操作事件的发生，提高了装置的安全性以及降低故障接地风险。

本技术方案中，可选的，所述处理单元的型号为IC3 AT89C52芯片。

其中，IC3 AT89C52芯片是一种集成电路芯片，把具有数据处理能力的芯片集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，具有可靠性高、处理功能强、速度快以及使用方便等特点。

本技术方案中，可选的，所述显示单元150，包括：

相电路带电显示器，分别对应三相电路设置，用于显示各相电路的带电情况；

可操作识别结果显示器，与所述处理单元连接，用于显示对刀闸和地刀的可操作识别结果。

其中，显示单元包括相电路带电显示器和可操作识别结果显示器。如图4所示，相电路带电显示器，对应显示各相电路的带电情况。示例性的，若A相线路带电，则对应的A相LED灯亮；可操作识别结果可对应显示“可操作刀闸、可操作地刀”或是“不可操作刀闸、不可操作地刀”。

本技术方案中，可选的，所述感应型带电显示装置还包括：

自检按钮，用于对相电路带电显示器和可操作识别结果显示器的工作状态进行检测；

自检灯，用于在检测结果为正常时，显示第一颜色，以及，在检测结果异常时，显示第二颜色；

蜂鸣器，用于在对刀闸和地刀的可操作识别结果为不可操作时发出提示音。

其中，所述第一颜色可以是绿色；所述第二颜色可以是红色。如图4所示，显示装置还包括自检按钮、自检灯以及蜂鸣器。其中，自检按钮可以对相电路带电显示器和可操作识别结果显示器的工作状态进行检测；在检测结果为正常时，显示绿色；在检测结果异常时，显示红色。蜂鸣器可以在对刀闸和地刀的可操作识别结果为不可操作时发出提示音，所述蜂鸣器包含但不限于HYE-1605P型有源蜂鸣器。

在本发明实施例中，本感应型带电显示装置采用感应式传感器，提高了装置的安全性以及降低故障接地风险，同时装置的判断依据更加多样化，实现功能更加全面，包括闭锁功能、显示告警功能等，从而为现场工作人员的停电操作提供了更加安全高效的保护。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种感应型带电显示方法的流程图，本发明实施例的技术方案可适用于带电显示的情况，尤其适用于感应型带电显示的情形，该方法可由本发明任意实施例中所提供的感应型带电显示装置来执行。如图5所示，本发明实施例中提供的感应型带电显示方法具体包括以下步骤：

S510、采集相电路的带电信号；

在上述实施例的基础上，可选的，还包括：分别采用三个感应传感器获取线路的三相的带电信号结果；

S520、采集开关的分合闸位置；

S530、检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

S540、根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

在上述实施例的基础上，可选的，若所述相电路的带电信号为带电，或者，所述开关的分合闸位置为合闸，或者，所述相电路电流不为0，则确定开关箱的可操作识别结果为不可操作；若所述相电路的带电信号为不带电，且，所述开关的分合闸位置为分闸，且，所述相电路电流为0，则确定开关箱的可操作识别结果为可操作。

S550、显示所述可操作识别结果。

在上述实施例的基础上，可选的，还包括：通过相电路带电显示器，分别对应三相电路设置，用于显示各相电路的带电情况；

通过可操作识别结果显示器，显示对刀闸和地刀的可操作识别结果。

在上述实施例的基础上，可选的，所述带电感应单元的感应端设置于所述相电路的带电体的正前方的预设距离。

在上述实施例的基础上，可选的，若所述相电路的标称电压为6kV，则所述预设距离为10-12cm；

若所述相电路的标称电压为10kV，则所述预设距离为12.5-14.5cm；

若所述相电路的标称电压为35kV，则所述预设距离为30-32cm。

本发明实施例中所提供的线路的带电识别方法可应用于上述本发明任意实施例中所提供的感应型带电显示装置，具备该感应型带电显示装置相应的功能和有益效果，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见本申请任意实施例中所提供的感应型带电显示装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种感应型带电显示装置，其特征在于，包括：

带电感应单元，与处理单元连接，设置在三相电路中的至少一相的感应位置，用于采集相电路的带电信号；

开关位置识别单元，与处理单元连接，用于采集开关的分合闸位置；

电流检测单元，与处理单元连接，用于检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

处理单元，用于根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

显示单元，与所述处理单元连接，用于显示所述可操作识别结果。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述带电感应单元的感应端设置于所述相电路的带电体的正前方的预设距离。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，若所述相电路的标称电压为6kV，则所述预设距离为10-12cm；

若所述相电路的标称电压为10kV，则所述预设距离为12.5-14.5cm；

若所述相电路的标称电压为35kV，则所述预设距离为30-32cm。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述带电感应单元的感应端与所述处理单元之间的连接线设置有带芯绝缘层，且所述带芯绝缘层的线芯接地。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

电磁锁，设置于所述开关箱的箱门；

电磁锁控制端，与所述电磁锁连接，并与所述处理单元连接，用于接收所述处理单元根据可操作识别结果发出的控制信号，以控制所述电磁锁开启或者锁止。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于：

若所述相电路的带电信号为带电，或者，所述开关的分合闸位置为合闸，或者，所述相电路电流不为0，则确定开关箱的可操作识别结果为不可操作；

若所述相电路的带电信号为不带电，且，所述开关的分合闸位置为分闸，且，所述相电路电流为0，则确定开关箱的可操作识别结果为可操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理单元的型号为IC3AT89C52芯片。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显示单元，包括：

相电路带电显示器，分别对应三相电路设置，用于显示各相电路的带电情况；

可操作识别结果显示器，与所述处理单元连接，用于显示对刀闸和地刀的可操作识别结果。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

自检按钮，用于对相电路带电显示器和可操作识别结果显示器的工作状态进行检测；

自检灯，用于在检测结果为正常时，显示第一颜色，以及，在检测结果异常时，显示第二颜色；

蜂鸣器，用于在对刀闸和地刀的可操作识别结果为不可操作时发出提示音。

10.一种感应型带电显示方法，其特征在于，包括：

采集相电路的带电信号；

采集开关的分合闸位置；

检测三相电路中的至少一相的相电路电流；

根据所述相电路的带电信号、开关的分合闸位置以及相电路电流确定开关箱的可操作识别结果；

显示所述可操作识别结果。

Images