CN116559521A - 一种便携式高压验电器的腔室试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种便携式高压验电器的腔室试验装置，涉及一种验电器试验装置，为了解决现有的验电器试验装置安全性差以及必须依靠的加压电源的问题。本发明的避光绝缘筒为圆筒状的腔室结构，避光绝缘筒固定在底座上，避光绝缘筒设有测试口，测试口用于插入高压验电器；测试电极设置在避光绝缘筒的内壁上；验电控制电路设置在避光绝缘筒内部；电池通过光感启动电路与高频发生器相连；光感启动电路用于检测避光绝缘筒内部是否存在光亮，当避光绝缘筒内部不存在光亮时，光感启动电路处于导通状态；否则光感启动电路处于截止状态；高频发生器与谐振高压发生器相连；谐振高压发生器与测试电极相连。有益效果为安全性高，应用于变电专业、配电专业和输电专业。
Description
技术领域
本发明涉及一种验电器试验装置。
背景技术
在电力行业安全体系建设中，安全工器具是不可或缺的一部分；高压验电器作为一种基本的绝缘安全工器具，在检测高压架空线路、电缆线路、高压用电设备是否带电方面发挥着举足轻重的作用；在对高压电气设备检修时，必须进行停电、验电和挂接地线操作；而在验电过程中，高压验电器是最常用的验电设备，目前在使用高压验电器前，首先要在有电的设备上进行测试，确定其功能是否正常；即将高压验电器靠近有电的设备，高压验电器发出声光报警，说明高压验电器良好；但是在实际的使用高压验电器过程中，其应用是在电力系统发生故障的情况下；而电力系统发生故障时，变电站设备均处于停电状态，此时，无法利用有电的设备进行测试；同时在变电站设备均处于停电状态下，变电站也没有合适的加压电源，因此，现有的验电器试验装置也无法正常工作，即在停电状态下现有的验电器试验装置无法对高压验电器进行测试；另外，在配电、输电单回线的线路上也存在没有加压电源以及高压验电器无法在有电设备上验证这类问题；
再者，现有的验电器试验装置的测试电极直接裸露在外，当测试电极通入较高电压时，对操作人员是一种安全隐患，容易发生触电事故，即在对高压验电器进行测试时安全性差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的验电器试验装置安全性差以及必须依靠的加压电源的问题，提出了一种便携式高压验电器的腔室试验装置。
本发明所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置包括避光绝缘筒、底座、测试电极和验电控制电路；
所述底座为圆盘状结构；
所述避光绝缘筒为底端开口的圆筒状的腔室结构，并且避光绝缘筒的开口端固定在底座上，避光绝缘筒的顶端开设有测试口，测试口用于插入高压验电器；
所述测试电极设置在避光绝缘筒的内壁上，并且测试电极位于测试口的正下方；
所述验电控制电路设置在避光绝缘筒内部；并且验电控制电路包括电池、光感启动电路、高频发生器和谐振高压发生器；
所述电池的正极输出端和负极输出分别通过光感启动电路与高频发生器的正供电端以及负供电端对应相连；
所述光感启动电路用于检测避光绝缘筒内部是否存在光亮，当避光绝缘筒内部不存在光亮时，光感启动电路处于导通状态；否则光感启动电路处于截止状态；
所述高频发生器的电流信号输出端与谐振高压发生器的电流信号输入端相连；
所述谐振高压发生器的一个测试电压信号输出端与测试电极相连，谐振高压发生器的另一个测试电压信号输出端接地。
进一步的，所述光感启动电路包括光电二极管PD1、开关S1、电阻R1至电阻R4、三极管Q1和三极管Q2；
电阻R1的一端同时与电阻R3的一端以及电阻R3的一端相连，并且三者相连的公共端与电池的正极输出端相连；
开关S1的一端与电池的负极输出端相连；
电阻R1的另一端与光电二极管PD1的阴极相连；光电二极管PD1的阳极同时与电阻R2的一端以及三极管Q1的基极相连；
开关S1的另一端同时与电阻R2的另一端、三极管Q1的发射极以及三极管Q2的发射极相连，并接地；
电阻R3的另一端同时与三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连；
电阻R4的另一端与高频发生器的正供电端相连；
三极管Q2的集电极与高频发生器的负供电端相连。
进一步的，该试验装置还包括电路保护罩；
光感启动电路、高频发生器和谐振高压发生器分别设置在电路保护罩内部；
所述电路保护罩的顶端开设有通光孔；光感启动电路的光电二极管PD1设置在通光孔处。
进一步的，该试验装置还包括电池保护壳；
所述电池保护壳设置在电池外部，并且位于底座上；
所述底座上开有方形口，并且在方形口设置电源盖，方形口用于更换电池，电源盖用于防止电池脱离底座。
进一步的，所述测试电极为环状结构，并且测试电极的截面为圆形；
所述测试电极环状结构的中心位于测试口的正下方。
进一步的，该试验装置还包括电极固定架；
所述电极固定架为环状结构，并且电极固定架的外壁固定在避光绝缘筒的内壁上；
所述电极固定架的截面为矩形。
进一步的，测试口为横截面圆形，并且测试口位于避光绝缘筒顶端的中心处。
本发明的工作原理为：将高压验电器插入测试口时，高压验电器的电极位于避光绝缘筒内部测试电极的圆心处；并且避光绝缘筒的内部处于黑暗状态，此时，打开光感启动电路的开关，光感启动电路处于导通状态，此时，电池为高频发生器供电，高频发生器将直流电转换为低压高频的电流信号，将该低压高频的电流信号通入至谐振高压发生器，谐振高压发生器将其转换为高压高频的测试电压信号，该高压高频的测试电压信号通入测试电极，以便对高压验电器进行测试。
当测试完成后拔出高压验电器，此时光由测试口进入到避光绝缘筒内部，使得光感启动电路转换为截止状态，高频发生器失去电池的供电，谐振高压发生器无法产生测试电压信号。
本发明的有益效果为：首先，测试电极位于避光绝缘筒内部，由于避光绝缘筒具有绝缘性能，因此，该试验装置的安全性更高；
其次，本发明设置有光感启动电路，高压验电器在插入测试口之后，测试电极才会有测试电压信号，在测试口未插入高压验电器前，不管是否通电测试电极均不存在测试电压信号，因此光感启动电路的设置进一步提升了该试验装置的安全性；
最后，该试验装置采用的是电池进行供电，不需要在借助变电器中或配电、输电单回线中的加压电源，也不需要利用有电的设备；只是将电池输出的直流电经过高频发生器变频后在经过谐振高压发生器进行变压，即实现对高压验电器的测试；因此，该试验装置设计的更合理、更安全可靠，提高了作业的安全性。
本发明所述的便携式高压验电器的腔室试验装置应用范围为：变电专业、配电专业和输电专业。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置与高压验电器的整体结构示意图；
图2为具体实施方式一所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置的纵向剖视图；
图3为具体实施方式一所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置的工作原理框图；
图4为具体实施方式一所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置的工作原理电路图。
具体实施方式
结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，该试验装置包括避光绝缘筒1、底座2、测试电极3和验电控制电路；
所述底座2为圆盘状结构；
所述避光绝缘筒1为底端开口的圆筒状的腔室结构，并且避光绝缘筒1的开口端固定在底座2上，避光绝缘筒1的顶端开设有测试口4，测试口4用于插入高压验电器5；避光绝缘筒1的作用为：防止人手误触测试电极3，造成感电；再者避光绝缘筒1为光感启动电路11提供必要的遮光条件；
所述测试电极3设置在避光绝缘筒1的内壁上，并且测试电极3位于测试口4的正下方；
所述验电控制电路设置在避光绝缘筒1内部；并且验电控制电路包括电池10、光感启动电路11、高频发生器12和谐振高压发生器13；
所述电池10的正极输出端和负极输出分别通过光感启动电路11与高频发生器11的正供电端以及负供电端对应相连；
所述光感启动电路11用于检测避光绝缘筒1内部是否存在光亮，当避光绝缘筒1内部不存在光亮时，光感启动电路11处于导通状态；否则光感启动电路11处于截止状态；
光感启动电路11的作用为：在高压验电器5插入测试口4之后，测试电极3才会有测试电压信号，在测试口4未插入高压验电器前，不管是否通电，测试电,3均没有测试电压信号，因此光感启动电路11的设置进一步提升了该试验装置的安全性；
所述高频发生器12的电流信号输出端与谐振高压发生器13的电流信号输入端相连；高频发生器12用于对电池产生的直流电进行变频；
所述谐振高压发生器13的一个测试电压信号输出端与测试电极3相连，谐振高压发生器13的另一个测试电压信号输出端接地。谐振高压发生器13用于对变频后的直流电进行变压；产生必要的测试电压信号。
在本实施方式中，所有的设备均采用电池10进行供电；同时为了高压验电器5插入测试口4之后，保证高压验电器5电极的端部正好位于避光绝缘筒1内部测试电极3的圆心处，在高压验电器5的中部设有卡头，并在避光绝缘筒1的顶端的测试口4四周开设有与卡头相对应的凹槽，高压验电器5的卡头与避光绝缘筒1顶端的凹槽配合使用，既能保证验电的准确性，又能防止高压验电器5掉入至避光绝缘筒1腔室的内部。
优选实施例中，所述光感启动电路11包括光电二极管PD1、开关S1、电阻R1至电阻R4、三极管Q1和三极管Q2；
电阻R1的一端同时与电阻R3的一端以及电阻R3的一端相连，并且三者相连的公共端与电池10的正极输出端相连；
开关S1的一端与电池10的负极输出端相连；
电阻R1的另一端与光电二极管PD1的阴极相连；光电二极管PD1的阳极同时与电阻R2的一端以及三极管Q1的基极相连；
开关S1的另一端同时与电阻R2的另一端、三极管Q1的发射极以及三极管Q2的发射极相连，并接地；
电阻R3的另一端同时与三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连；
电阻R4的另一端与高频发生器12的正供电端相连；
三极管Q2的集电极与高频发生器12的负供电端相连。
在本实施方式中，光电二极管PD1为该光感启动电路11的触发端，电阻R1和电阻R2的电阻值由光电二极管PD1来确定，三极管Q1的型号为9014；三极管Q2的型号为8050；在开关S1闭合后，当避光绝缘筒1内部不存在光亮时，光电二极管PD1反向电流微弱，三极管Q1的基极为低电平，三极管Q1处于截止状态，三极管Q2的基极为高电平，此时，三极管Q2导通，光感启动电路11处于导通状态，此时高频发生器12与电池10构成闭合回路；当避光绝缘筒1内部存在光亮时，光电二极管PD1存在反向电流，三极管Q1的基极为高电平，三极管Q1处于导通状态，使的三极管Q2的基极直接与接地端相连，即三极管Q2的基极为低电平，此时，三极管Q2截止，光感启动电路11处于截止状态，此时高频发生器12与电池10无法构成闭合回路。
优选实施例中，该试验装置还包括电路保护罩8；
光感启动电路11、高频发生器12和谐振高压发生器13分别设置在电路保护罩8内部；
所述电路保护罩8的顶端开设有通光孔；光感启动电路11的光电二极管PD1设置在通光孔处。
在本实施方式中，保护罩8用于保护光感启动电路11、高频发生器12和谐振高压发生器13，防止光感启动电路11、高频发生器12和谐振高压发生器13损坏。
优选实施例中，该试验装置还包括电池保护壳7；
所述电池保护壳7设置在电池10外部，并且位于底座2上；
所述底座2上开有方形口，并且在方形口设置电源盖，方形口用于更换电池10，电源盖用于防止电池10脱离底座2。
优选实施例中，所述测试电极3为环状结构，并且测试电极3的截面为圆形；
所述测试电极3环状结构的中心位于测试口4的正下方。
优选实施例中，该试验装置还包括电极固定架6；
所述电极固定架6为环状结构，并且电极固定架6的外壁固定在避光绝缘筒1的内壁上；
所述电极固定架6的截面为矩形。
优选实施例中，测试口4为横截面圆形，并且测试口4位于避光绝缘筒1顶端的中心处。
在本实施方式中，测试口4的内径与高压验电器5的外径相匹配。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，该试验装置包括避光绝缘筒(1)、底座(2)、测试电极(3)和验电控制电路；
所述底座(2)为圆盘状结构；
所述避光绝缘筒(1)为底端开口的圆筒状的腔室结构，并且避光绝缘筒(1)的开口端固定在底座(2)上，避光绝缘筒(1)的顶端开设有测试口(4)，测试口(4)用于插入高压验电器(5)；
所述测试电极(3)设置在避光绝缘筒(1)的内壁上，并且测试电极(3)位于测试口(4)的正下方；
所述验电控制电路设置在避光绝缘筒(1)内部；并且验电控制电路包括电池(10)、光感启动电路(11)、高频发生器(12)和谐振高压发生器(13)；
所述电池(10)的正极输出端和负极输出分别通过光感启动电路(11)与高频发生器(12)的正供电端以及负供电端对应相连；
所述光感启动电路(11)用于检测避光绝缘筒(1)内部是否存在光亮，当避光绝缘筒(1)内部不存在光亮时，光感启动电路(11)处于导通状态；否则光感启动电路(11)处于截止状态；
所述高频发生器(12)的电流信号输出端与谐振高压发生器(13)的电流信号输入端相连；
所述谐振高压发生器(13)的一个测试电压信号输出端与测试电极(3)相连，谐振高压发生器(13)的另一个测试电压信号输出端接地。
2.根据权利要求1所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，所述光感启动电路(11)包括光电二极管PD1、开关S1、电阻R1至电阻R4、三极管Q1和三极管Q2；
电阻R1的一端同时与电阻R3的一端以及电阻R3的一端相连，并且三者相连的公共端与电池(10)的正极输出端相连；
开关S1的一端与电池(10)的负极输出端相连；
电阻R1的另一端与光电二极管PD1的阴极相连；光电二极管PD1的阳极同时与电阻R2的一端以及三极管Q1的基极相连；
开关S1的另一端同时与电阻R2的另一端、三极管Q1的发射极以及三极管Q2的发射极相连，并接地；
电阻R3的另一端同时与三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连；
电阻R4的另一端与高频发生器(12)的正供电端相连；
三极管Q2的集电极与高频发生器(12)的负供电端相连。
3.根据权利要求2所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，该试验装置还包括电路保护罩(8)；
光感启动电路(11)、高频发生器(12)和谐振高压发生器(13)分别设置在电路保护罩(8)内部；
所述电路保护罩(8)的顶端开设有通光孔；光感启动电路(11)的光电二极管PD1设置在通光孔处。
4.根据权利要求1所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，该试验装置还包括电池保护壳(7)；
所述电池保护壳(7)设置在电池(10)外部，并且位于底座(2)上；
所述底座(2)上开有方形口，并且在方形口设置电源盖，方形口用于更换电池(10)，电源盖用于防止电池(10)脱离底座(2)。
5.根据权利要求1所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，所述测试电极(3)为环状结构，并且测试电极(3)的截面为圆形；
所述测试电极(3)环状结构的中心位于测试口(4)的正下方。
6.根据权利要求1所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，该试验装置还包括电极固定架(6)；
所述电极固定架(6)为环状结构，并且电极固定架(6)的外壁固定在避光绝缘筒(1)的内壁上；
所述电极固定架(6)的截面为矩形。
7.根据权利要求1所述的一种便携式高压验电器的腔室试验装置，其特征在于，测试口(4)为横截面圆形，并且测试口(4)位于避光绝缘筒(1)顶端的中心处。
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