CN115327214A - 一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法，涉及高压设备带电指示领域，采用的方案是：包括箱体，所述箱体内设置有放电导体，所述放电导体包括放电端和导电端，所述放电端为锥体结构，所述导电端与高压设备电连接，所述箱体内可转动地设置有风扇，所述风扇与所述放电端相对设置，所述放电导体能够驱动风扇转动，所述风扇包括叶片，所述箱体设置有观察窗，所述观察窗与所述风扇相对设置。本发明能够代替高压传感器进行高压电信号的收集和转换，提高带电指示的可靠性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及高压设备带电指示领域，尤其涉及一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法。
背景技术
高压设备带电指示装置是一种提示性的安全装置，可以直接安装在室内外电气设备上，通过高压传感器抽取部分电压，传送到指示灯，直观显示出电气设备是否带有运行电压，方便现场运维人员判定线路是否有高压，安全装置上的指示灯将显示对应的颜色，带电显示装置现广泛应用于电力系统中；但所有的带电指示装置经过长时间的运行，高压传感器都需要进行频繁更换电池及软件升级等日常维护工作，通常做法是先切断高压线路，使得高压线路停电，然后对带电指示装置进行维护，此种做法必不可少带来了停电时间，影响供电企业的经济性，造成一定程度的经济损失，另一方面，高压传感器长时间在高压设备产生的磁场中工作，其精准性受到影响，导致高压带电指示装置不能及时准确的反应带电情况，同时指示灯发生故障后导致高压带电指示装置无法正常工作，这都影响运维工作人员对是否带电的判断。
因此，针对上述现有技术存在的现状，研发一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法是急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法，能够代替高压传感器进行高压电信号的收集和转换，提高带电指示的可靠性和准确性。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高压设备带电指示装置，包括箱体，所述箱体内设置有放电导体，所述放电导体包括放电端和导电端，所述放电端为锥体结构，所述导电端与高压设备电连接，所述箱体内可转动地设置有风扇，所述风扇与所述放电端相对设置，所述放电导体能够驱动风扇转动，所述风扇包括叶片，所述箱体设置有观察窗，所述观察窗与所述风扇相对设置。利用尖端放电原理，将放电导体和风扇配合将高压设备上的电压信号转为机械信号，使运维工作人员通过风扇的运动情况直接判断带电情况，摆脱了高压传感器的限制和影响，判断结果更加准确，并且，本装置结构简单，便于维护，故障率低，可靠性高，减少高压设备停电次数和时长。
进一步的，所述箱体内壁上设置有绝缘支架，所述绝缘支架的一端设置有轴承，所述轴承上设置有所述风扇，所述风扇与所述放电端的距离为L，L≤10cm。能够使风扇位于放电导体的产生作用的有效范围内，保证及时灵敏地反应带电情况。
进一步的，还包括激光传感器，所述激光传感器设置在所述箱体内，所述激光传感器能够向所述风扇发射激光并接收所述叶片的反射激光，所述激光传感器与控制装置电连接，所述控制装置能够统计设定时间内所述激光传感器发送的脉冲信号数，所述控制装置能够计算电压数值，所述控制装置与显示装置电连接，所述显示装置用于显示电压数值，所述显示装置与所述观察窗相对设置。能够通过激光传感器、控制装置和显示装置的配合，显示高压设备带电电压，省去运维工作人员检测电压的工作量，提高作业效率。
进一步的，所述叶片为蔓叶型结构。能够增大激光反射面积，延长激光通过和激光反射的时间间隔，提高数据统计的精准性，获得准确的电压值。
进一步的，所述叶片用于反射激光的表面上设置有反光材料。能够增强对激光的反射，减少激光衰减，进一步提高电压值的准确性。
进一步的，所述显示装置上设置有提示装置，所述提示装置与所述控制装置电连接，当电压数值高于安全电压，所述控制装置控制所述提示装置发出提示。能够及时提醒运维工作人员，及时采取相应措施。
进一步的，所述激光传感器、所述控制装置、所述显示装置和所述提示装置均设置有绝缘外层。能够避免放电导体产生的磁场对电器元件的影响，保证数据的准确性。
进一步的，所述箱体内设置有除湿器，所述除湿器与控制装置电连接，所述控制装置设置在所述箱体内壁上。有效防止空气湿度对放电导体尖端放电的影响，进一步提升电压数值判定的准确性。
进一步的，所述箱体上设置有过线孔，导线穿过所述过线孔，所述导线的一端与所述导电端连接，所述导线的另一端与高压设备的相应位置连接，所述箱体上还设置有安装架。方便本装置的连接安装。
本发明还提供了一种高压设备带电判断方法，采用上述的高压设备带电指示装置，当操作者从所述观察窗看到所述风扇转动，判定高压设备带电。能够摆脱高压传感器的限制和影响，使运维工作人员通过风扇的运动情况直接判断带电情况，准确性和可靠性更高。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本方案提供了一种高压设备带电指示装置及高压设备带电判断方法，利用尖端放电原理，将放电导体和风扇配合将高压设备上的电压信号转为机械信号，使运维工作人员通过风扇的运动情况直接判断带电情况，摆脱了高压传感器的限制和影响，判断结果更加准确，并且，本装置结构简单，便于维护，故障率低，减少高压设备停电次数和时长；通过激光传感器、控制装置和显示装置的配合，显示高压设备带电电压，省去运维工作人员检测电压的工作量，提高作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为本发明具体实施方式一的箱门打开状态下的主视图。
图2为本发明具体实施方式一的箱门关闭状态下去掉箱体顶面后的俯视图。
图3为本发明具体实施方式二的箱门打开状态下的主视图。
图4为本发明具体实施方式二的箱门关闭状态下去掉箱体顶面后的俯视图。
图中，1、箱门，2、观察窗，3、连杆，4、箱体，5、放电导体，6、风扇，8、激光传感器，9、蜂鸣器，10、显示装置，11、控制装置，12、除湿器，13、绝缘支架，14、接地安装架，15、抱箍安装架，16、密封橡胶圈，17、转轴，18、导线。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
具体实施方式一
如图1和图2所示，本具体实施方式提供了一种高压设备带电指示装置，包括箱体4、放电导体5和风扇6，箱体4采用绝缘材料，在本具体实施方式中采用树脂材质，箱体4内设置有放电导体5，放电导体5通过连杆3与箱体4内壁连接，连杆3采用绝缘材料，放电导体5采用铜合金材质，放电导体5的一端为放电端且为锥体结构，放电导体5的另一端为导电端且与高压设备电连接，箱体4上设置有过线孔，导线18穿过过线孔，过线孔设置有密封橡胶圈16，防止进入雨水灰尘等，导线18的一端与导电端连接，导线18的另一端与高压设备的相应位置连接，为方便连接，高压设备的相应位置设置有金属连接架，箱体4上通过螺栓连接有安装架，安装架包括抱箍安装架15和接地安装架14，抱箍安装架15为环状结构，接地安装架14为倒T型结构，安装时，可任选一种或者两种都用的安装固定方式，提高安装灵活性；箱体4内壁上设置有绝缘支架13，绝缘支架13的一端设置有套筒，套筒内设置有轴承，轴承内设置有转轴17，转轴17与风扇6连接，风扇6与放电端的距离为L，L≤10cm，在本具体实施方式中为10cm；风扇6包括叶片，叶片采用塑料材质，风扇6与放电端相对设置，放电导体5能够驱动风扇6转动，箱体4铰接有箱门1，箱门1上设置有观察窗2，观察窗2设置有高强度有机玻璃，观察窗2与风扇6相对设置能够方便观察风扇6的转动情况；箱体4内壁上设置有除湿器12，除湿器12与控制装置11电连接，控制装置11设置在箱体4内壁上，除湿器12的凝水管伸出箱体4，控制装置11控制除湿器12按照设定时间间隔进行工作，防止空气湿度对尖端放电的影响。
本具体实施方式还提供了一种高压设备带电判断方法，采用上述的高压设备带电指示装置，当操作者从观察窗2看到风扇6转动，判定高压设备带电。
本高压设备带电指示装置的工作原理为：
本装置利用了尖端放电产生空气流动的原理：在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)，等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而游离电子，如果导体尖端带正电，空气分子即因正电尖端带走其电子而成为正离子，此时正离子与正电尖端互斥加速离开，这些正离子同时带动空气流动，并不断使填补至正极尖端附近的空气电离，重复进行此过程；造成的效果就是正电导体尖端附近的空气源源不断产生正离子，反之，如果导体尖端带负电，强电场亦能使尖端附近的空气分子电离，负离子受斥离开，亦产生带动空气流动的效果；通过本装置中的放电导体5与高压设备电连接，当高压设备带电时，放电导体5产生尖端放电，产生空气流动，使得风扇6转动，从而实现电信号到机械信号的转化，直观判断高压设备是否带电。
具体实施方式二
如图3和图4所示，本具体实施方式与具体实施方式一中高压设备带电指示装置的结构基本相同，区别在于：还包括激光传感器8，激光传感器8设置在箱体4内，激光传感器8能够向风扇6发射激光并接收叶片的反射激光，为了减少调整激光传感器8的发射和接收方向，激光传感器8可以选择与叶片相对布置，即在箱体4内，形成放电导体5、风扇6和激光传感器8依次布置的格局，激光传感器8与控制装置11电连接，控制装置11设置有脉冲计数模块，脉冲计数模块能够统计设定时间内激光传感器8发射的脉冲信号数，控制装置11内设置有计算模块，计算模块能够根据设定时间内脉冲数量计算出风扇6转速，进而计算出电压大小，控制装置11与显示装置10电连接，显示装置10显示用于电压数值和相关参数，显示装置10与观察窗2相对设置；显示装置10上设置有提示装置，提示装置采用蜂鸣器9，蜂鸣器9与控制装置11电连接，当电压数值高于安全电压，控制装置11控制蜂鸣器9发出提示，控制装置11上设置有按钮，能够根据需要修改除湿时间间隔、设定时间、蜂鸣器9音量、显示装置10的参数，还能调取电压记录。
当激光传感器8接收到反射激光后，激光传感器8向控制装置11发送电信号，当激光传感器8没有接收到射激光时不向控制装置11发送电信号；这样设置后，当风扇6转动起来以后，激光传感器8就能间歇地向控制装置11发送电信号，在设定时间内就形成了多个脉冲信号，通过脉冲计数模块在设定时间内对脉冲信号数量进行统计，控制装置11将统计到的脉冲信号数量计算成相应的电压数值，并控制显示装置10进行显示，当高于设定的安全数值时，控制蜂鸣器发出提示；当风扇6没有转动时，激光传感器8发射出的光线会照射到叶片上或者相邻叶片的间隙，此时在设定的时间内，激光传感器8发送的信号无法形成脉冲信号，此时脉冲计数模块的计数为零，控制装置11控制显示装置10显示电压为零。
为了延长获得一个脉冲信号的时长以提升数据监测和统计的准确性，叶片为蔓叶型结构；为了增强对激光的反射，叶片与激光传感器8相对的表面上设置有反光材料，反光材料为反光膜；为了减少电磁场对电子元器件的影响，激光传感器8、控制装置11、显示装置10和蜂鸣器9均设置有绝缘外层。
从以上具体实施方式中可以看出本发明具有以下有益效果：
利用尖端放电原理，将放电导体5和风扇6配合将高压设备上的电压信号转为机械信号，使运维工作人员通过风扇6的运动情况直接判断带电情况，摆脱了高压传感器的限制和影响，判断结果更加准确，并且，本装置结构简单，便于维护，故障率低，减少高压设备停电次数和时长；
通过激光传感器8、控制装置11和显示装置10的配合，显示高压设备带电电压，省去运维工作人员检测电压的工作量，提高作业效率；
通过蔓叶型叶片能够延长激光通过和激光反射的时间间隔，提高数据统计的精准性，获得准确的电压值；
通过蜂鸣器能够及时提醒运维工作人员，及时采取相应措施；
通过除湿器12有效防止空气湿度对放电导体5尖端放电的影响，进一步提升电压数值判定的准确性。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高压设备带电指示装置，其特征在于：包括箱体（4），所述箱体（4）内设置有放电导体（5），所述放电导体（5）的一端为放电端且为锥体结构，所述放电导体（5）的另一端为导电端且与高压设备电连接，所述箱体（4）内可转动地设置有风扇（6），所述风扇（6）与所述放电端相对设置，所述放电导体（5）能够驱动风扇（6）转动，所述风扇（6）包括叶片，所述箱体（4）设置有观察窗（2），所述观察窗（2）与所述风扇（6）相对设置。
2.如权利要求1所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述箱体（4）内壁上设置有绝缘支架（13），所述绝缘支架（13）的一端设置有轴承，所述轴承上设置有所述风扇（6），所述风扇（6）与所述放电端的距离为L，L≤10cm。
3.如权利要求1所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：还包括激光传感器（8），所述激光传感器（8）设置在所述箱体（4）内，所述激光传感器（8）能够向所述风扇（6）发射激光并接收所述叶片的反射激光，所述激光传感器（8）与控制装置（11）电连接，所述控制装置（11）能够统计设定时间内所述激光传感器（8）发送的脉冲信号数，所述控制装置（11）能够计算电压数值，所述控制装置（11）与显示装置（10）电连接，所述显示装置（10）用于显示电压数值，所述显示装置（10）与所述观察窗（2）相对设置。
4.如权利要求3所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述叶片为蔓叶型结构。
5.如权利要求4所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述叶片用于反射激光的表面上设置有反光材料。
6.如权利要求3所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述显示装置（10）上设置有提示装置，所述提示装置与所述控制装置（11）电连接，当电压数值高于安全电压，所述控制装置（11）控制所述提示装置发出提示。
7.如权利要求6所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述激光传感器（8）、所述控制装置（11）、所述显示装置（10）和所述提示装置均设置有绝缘外层。
8.如权利要求1所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述箱体（4）内设置有除湿器（12），所述除湿器（12）与控制装置（11）电连接，所述控制装置（11）设置在所述箱体（4）内壁上。
9.如权利要求1所述的高压设备带电指示装置，其特征在于：所述箱体（4）上设置有过线孔，导线（18）穿过所述过线孔，所述导线（18）的一端与所述导电端连接，所述导线（18）的另一端与高压设备的相应位置连接，所述箱体（4）上还设置有安装架。
10.一种高压设备带电判断方法，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项权利要求所述的高压设备带电指示装置，当操作者从所述观察窗（2）看到所述风扇（6）转动，判定高压设备带电。
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