CN203838233U - 一种灵敏度高的高压验电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种灵敏度高的高压验电电路，包括电压转换电路、场效应管开关子电路、信号指示子电路和电池，所述的电压转换电路的输入端悬空，输出端与场效应管开关子电路的输入端相连接，所述的场效应管开关子电路的输出端与信号指示子电路相连接，所述的电池正极与信号指示子电路相连接，负极与场效应管开关子电路相连接。与现有技术相比，本实用新型具有灵敏度高，能分辨感应电压和系统电压，使用寿命长，且交直流高压验电均可等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力设施检测工具，尤其是涉及一种灵敏度高的高压验电电路。
背景技术
高压验电器在电力行业内应用十分广泛，然而现有技术的高压验电器尚存在一些缺点，导致在部分场合的应用效果不够理想，使用范围也仅限于交流设备的系统电压判别，在部分场合会导致一定的安全隐患。现有技术的验电器不足之处有以下4方面：
1)灵敏度低，存在有电不指示的可能。现有验电器采用低阻抗的三极管前置放大电路，输入阻抗很小，需要很大电势差才能驱动，运行人员反映很多验电器在有电设备的均压环周围、垂直操作走廊横向验电时，验电器指示无电，原因在于这些场合下设备虽然带电，然而验电器所处空间的场强、电势差较小，导致低输入阻抗的现有技术产品存在有电不指示的可能。
2)无法分辨感应电压和系统电压。现有技术的验电器只能反映设备是否带有系统电压，很多时候设备冷备用时仍带有感应电压，此时如果贸然开展工作仍会导致触电事故，然而现有验电器不能指示感应电压，万一工作区域接地不良、存在感应电压，仍会导致触电事故。
3)故障率高、电池消耗快。现有技术的验电器内部电路复杂，包含多块门电路和三极管放大器，从而导致其故障率高，并且大部分产品待机功耗大，即使一次不用，电池也会在几个月内耗尽，大量更换电池的工作量浪费财力人力。
4)不能测试直流高压。直流换流站、地铁/电车牵引变电所经常需要检验直流设备是否带电，然而现有技术的验电器输入阻抗小，对于直流静电场不能感应，因此不能测试直流电压，上述场合为判断是否存在直流高压，只得借助直流高压电压表或带接地线的带电显示装置，使用不方便也不安全。
因此急需研制一种灵敏度高，能分辨感应电压和系统电压，使用寿命长，且交直流高压验电均可的高压验电器。
中国专利201020223834.6公开了一种高压验电笔用测试器，此发明包括设置于便携器具内的直流电源和振荡升压电路，振荡升压电路含有NPN三极管、电容和升压变压器，存在使用三极管的电路输入阻抗小，导通电阻大，灵敏度低等缺点。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种灵敏度高，能分辨感应电压和系统电压，使用寿命长，且交直流高压验电均可的灵敏度高的高压验电电路。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种灵敏度高的高压验电电路，包括电压转换子电路、场效应管开关子电路、信号指示子电路和电池，所述的电压转换子电路的输入端悬空，输出端与场效应管开关子电路的输入端相连接，所述的场效应管开关子电路的输出端与信号指示子电路相连接，所述的电池正极与信号指示子电路相连接，负极与场效应管开关子电路相连接。
所述的电压转换子电路包括全桥整流桥D1、平波电容C、电阻R1和电阻R2，所述的全桥整流桥D1的输入端悬空，输出端a、b与场效应管开关子电路的输入端相连接，所述的平波电容C并联在全桥整流桥的输出端上，所述的电阻R1一端连接全桥整流桥D1的输出端a，另一端与电阻R2的一端相连接于连接点c，连接点c与场效应管开关子电路的输入端相连接，所述的电阻R2的另一端连接全桥整流桥D1的输出端b。
所述的场效应管开关子电路包括场效应管V1和场效应管V2，所述的场效应管V1的栅极与全桥整流桥D1的输出端a相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路相连接，所述的场效应管V2的栅极与连接点c相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路相连接。
所述的场效应管采用N沟增强型的绝缘栅场效应管。
所述的信号指示子电路包括发光二极管D3、发光二极管D4、电阻R3、电阻R4和蜂鸣器B，所述的发光二极管D3阴极连接场效应管V1的漏极，阳极连接电阻R3的一端，所述的电阻R3的另一端连接电池的正极，所述的发光二极管D4阴极分别连接场效应管V1的漏极和蜂鸣器B的一端，阳极连接电阻R4的一端，所述的电阻R4的另一端分别连接电池的正极和蜂鸣器B的另一端。
所述的电池采用12V/23A。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)本实用新型采用高阻抗的绝缘栅场效应管代替三极管，使其输入阻抗大幅提高，灵敏度因此成倍提高，只要探头接近电排就能立即启动，对于幅值较大的直流高压电场也能直接感应或通过感应其携带的高频谐波分量来感应，除了极少数电势差极低的区域，都能立即启动告警，克服了传统验电器响应慢、灵敏度低、有动作死区的缺点，也解决了直流高压检验困难的现状。
2)本实用新型具备两级动作电压定值，能通过不同的声光信号指示是否存在系统电压或是感应电压，操作人员可以清楚地区分出设备是否带有系统电压、是否带有感应电压。
3)本实用新型有独创的零待机功耗技术，本实用新型的验电器在不使用时，待机耗电为零，一节12V23A的微型电池能使用一年以上，只有遇到有电设备告警时才消耗电池。
附图说明
图1为本实用新型的电路图；
图中：1、电池2、电压转换子电路3、场效应管开关子电路4、信号指示子电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种灵敏度高的高压验电电路，包括电压转换子电路2、场效应管开关子电路3、信号指示子电路4和电池1，电压转换子电路2的输入端悬空，输出端与场效应管开关子电路3的输入端相连接，场效应管开关子电路3的输出端与信号指示子电路4相连接，电池1正极与信号指示子电路4相连接，负极与场效应管开关子电路3相连接。电池1采用12V/23A。
电压转换子电路2包括全桥整流桥D1、平波电容C、电阻R1和电阻R2，全桥整流桥D1的输入端悬空，输出端a、b与场效应管开关子电路3的输入端相连接，平波电容C并联在全桥整流桥D1的输出端上，电阻R1一端连接全桥整流桥D1的输出端a，另一端与电阻R2的一端相连接于连接点c，连接点c与场效应管开关子电路3的输入端相连接，电阻R2的另一端连接全桥整流桥D1的输出端b。
全桥整流桥D1的输入端两端悬空，用于感应交流电场，对于带电的直流设备而言，由于其必含有一定的高频交流分量，当验电器置入一定电势差的交流电场中时，全桥整流桥D1就能将该交流电场电压变换为直流电压，通过平波电容C的平滑滤波后，一路直接输出，另一路经电阻R1、电阻R2分压后输出。
场效应管开关子电路3包括场效应管V1和场效应管V2，场效应管V1的栅极与全桥整流桥D1的输出端a相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路4相连接，场效应管V2的栅极与连接点c相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路4相连接。场效应管V1、V2采用N沟增强型的绝缘栅场效应管。
当验电器置入交流电场后，由于场效应管输入阻抗极高，因此只要验电器接近带电设备，即使不接触，两只场效应管的栅极也会得到足够的直流电压，当直流电压超过开启电压门槛值后，场效应管即导通，具有极高的灵敏度，客服了现有技术灵敏度低、必须接触有电设备、并不靠经均压环等电场均匀处，才能可靠指示的缺陷。
信号指示子电路4包括发光二极管D3、发光二极管D4、电阻R3、电阻R4和蜂鸣器B，发光二极管D3阴极连接场效应管V1的漏极，阳极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电池1的正极，发光二极管D4阴极分别连接场效应管V1的漏极和蜂鸣器B的一端，阳极连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电池1的正极和蜂鸣器B的另一端。
场效应管的漏极即是开关电路的输出端，场效应管导通后，相应的发光二极管即发光，指示设备带电。由于电阻R1、电阻R2的分压作用，使得两只场效应管的动作电压相差很大，例如当交流电场电压达到5V时，场效应管V1即导通，当交流电场电压达到几十伏时V2才导通，这就使得本技术具备了分别指示感应电压与系统电压的能力，当设备带有系统电压时，场效应管V1、V2均导通，两组发光二极管D3、D4都发光，指示设备带有系统电压；当设备带有感应电压时，场效应管V1导通、V2截止，发光二极管D3发光，指示设备带有感应电压、无系统电压；当设备完全无电时，由于本实用新型使用场效应管开关子电路3，其在场效应管截止时漏极电流几乎为零，这就使得此电路在不工作时待机功耗为零，从而克服了传统产品使用数字集成电路待机功耗难以降低的问题，大幅延长了电池寿命。其中，蜂鸣器B用于发出声音告警，进一步提高可靠性；电阻R3、R4用于给发光二极管限流，保证发光二极管正常工作。
本实用新型大幅提高了现有技术的可靠性和易用性，能有效提升高压验电操作的安全性和便利性，具有很高的推广价值。
Claims (6)
1.一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，包括电压转换子电路(2)、场效应管开关子电路(3)、信号指示子电路(4)和电池(1)，所述的电压转换子电路(2)的输入端悬空，输出端与场效应管开关子电路(3)的输入端相连接，所述的场效应管开关子电路(3)的输出端与信号指示子电路(4)相连接，所述的电池(1)正极与信号指示子电路(4)相连接，负极与场效应管开关子电路(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，所述的电压转换子电路(2)包括全桥整流桥D1、平波电容C、电阻R1和电阻R2，所述的全桥整流桥D1的输入端悬空，输出端a、b与场效应管开关子电路(3)的输入端相连接，所述的平波电容C并联在全桥整流桥的输出端上，所述的电阻R1一端连接全桥整流桥D1的输出端a，另一端与电阻R2的一端相连接于连接点c，连接点c与场效应管开关子电路(3)的输入端相连接，所述的电阻R2的另一端连接全桥整流桥D1的输出端b。
3.根据权利要求2所述的一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，所述的场效应管开关子电路(3)包括场效应管V1和场效应管V2，所述的场效应管V1的栅极与全桥整流桥D1的输出端a相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路(4)相连接，所述的场效应管V2的栅极与连接点c相连接，源极分别与全桥整流桥D1的输出端b和电池负极相连接，漏极与信号指示子电路(4)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，所述的场效应管采用N沟增强型的绝缘栅场效应管。
5.根据权利要求3所述的一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，所述的信号指示子电路(4)包括发光二极管D3、发光二极管D4、电阻R3、电阻R4和蜂鸣器B，所述的发光二极管D3阴极连接场效应管V1的漏极，阳极连接电阻R3的一端，所述的电阻R3的另一端连接电池(1)的正极，所述的发光二极管D4阴极分别连接场效应管V1的漏极和蜂鸣器B的一端，阳极连接电阻R4的一端，所述的电阻R4的另一端分别连接电池(1)的正极和蜂鸣器B的另一端。
6.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的高压验电电路，其特征在于，所述的电池(1)采用12V/23A。
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| CN201420238784.7U CN203838233U (zh) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | 一种灵敏度高的高压验电电路 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104777351A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-15 | 国家电网公司 | 绝缘验电杆 |
| CN105160822A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-16 | 周云侠 | 带有声光短时记忆早期地震预警装置 |
| CN110887990A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-17 | 郑州固峰电力器材有限公司 | 一种电力高压环网柜验电装置及验电方法 |
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2014
- 2014-05-09 CN CN201420238784.7U patent/CN203838233U/zh not_active Expired - Lifetime
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