CN207662958U - 一种保护压板电位便捷测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护压板电位便捷测量装置，包括装置主体、设置于装置主体前部的三个测试外接端子，其中一个测试外接端子连接一测试夹，另外两个测试外接端子分别连接电位测试笔，装置主体包括两路信号调理电路，两路信号调理电路分别与连有电位测试笔的测试外接端子连接，信号调理电路包括串接的电压变比切换电路、Sallen‑Key有源低通滤波器及Σ‑Δ型高精度ADC，两个Σ‑Δ型高精度ADC共同连接于一处理器，处理器连接一显示屏，两个电压变比切换电路均与连接测试夹的测试外接端子电连接。实现了单人便捷操作；检测结果直观显示；对电路结构的改进，既保持了高精度的测试，又减小了装置体积及重量，节约了器件成本。

Description

一种保护压板电位便捷测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力设备测量装置，具体涉及一种保护压板电位便捷测试装置，用于变电站运行人员倒闸操作过程中检测即将投入保护压板的两端对地电压。

背景技术

在变电站运行人员的日常操作中，二次设备操作主要为保护压板的操作，保护压板也常称为保护连片，是变电站中保护装置联系外部接线的重要桥梁和纽带，关系到保护的工作和动作出口是否正常发挥作用。

根据保护压板接入保护装置二次回路的位置不同，可分为保护功能压板和出口压板两类。

功能压板主要是实现保护装置的某些功能，如主保护、距离保护、零序保护、纵差保护等的投入和退出，是这些某一功能的“开关”。因此，两侧均有电压，连接后即将信号送至保护装置，启动相应功能。为了保证抗干扰能力，现在变电站采用得更多的是110VDC的强点功能压板。

出口压板决定了保护动作的结果，根据保护动作出口作用的对象不同，可分为跳闸出口压板和启动压板。跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关；启动压板作为其他保护开入使用，如失灵启动压板、闭锁备自投压板等。因此，在投入之前如果两侧均有电压，投入即会跳闸。一般来说，负电压一直存在(断路器跳闸回路完整)，正电压串联保护节点。在保护动作，节点闭合，将正电压送至压板，若压板投入，则通过压板将正电源接通，保护装置跳闸。

上述倒闸操作过程中，出于安全的考虑，变电站运行人员需要预先对保护压板两端对地电位进行检测，方可进行后续操作。

对于功能压板，需要检测保护压板两端有等同电位后才投入压板(强电压板一般为110VDC)。

对于跳闸出口压板，需要测量保护压板两端对地非相异极性电位后才能投入压板，出口压板的两端对地电位会存在四种可能的情况：

压板上端部对地电位+110VDC，下端部对地电位+110VDC，此时保护有出口，跳闸回路不通；

压板上端部对地电位0V，下端部对地电位0V，此时跳闸回路断线不通；

压板上端部对地电位-110VDC，下端部对地电位0V，此时保护没有出口；

压板上端部对地电位-110VDC，下端部对地电位+110VDC，此时保护有出口。

现有技术中，变电站运行人员一般采用万用表对保护压板的电位进行检测。因为需要一个人操持正负两根万用表表笔，另一人手持万用表配合，同时对于压板上下端部的检测，需要分别进行，实施过程中还需要两次记忆电位值，并对两次电位值对比。这样的方式存在明显的弊端，一是操作人员较多；二是操作过程不便捷；三是前后测试值要依赖人为记忆，难免存在误判的可能。对于变电站安全要求非常高的领域，人为失误带来的后果非常严重。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种可单人单次完成的保护压板电位便捷测试装置，以减少操作人员的数量、简化测试过程，同时可保持测试保护压板上下端部的电位示值，能有效避免对人为记忆输出判断的依赖。

为实现上述目标，本实用新型提供如下技术方案：

一种保护压板电位便捷测量装置，可单人单次操作下同时检测保护压板上下两端部对地的电位以及压板两端电位，包括：装置主体、设置于装置主体前部的三个测试外接端子，其中一个测试外接端子通过线体连接一测试夹，所述测试夹用于与地电位连接，所述另外两个测试外接端子分别通过线体连接用于与保护压板上下端部接触的电位测试笔。

装置主体包括两路内置且独立的信号调理电路，信号调理电路包括依次串接的电压变比切换电路、Sallen-Key有源低通滤波器、Σ-Δ型高精度ADC，两路信号调理电路的Σ-Δ型高精度ADC共同连接于一个处理器，如32位ARM单片机，处理器连接一显示屏，两路信号调理电路的Σ-Δ型高精度ADC之间还设置有一共用的高精度电压基准源。电压变比电路能保证不同的相对电位下，通过自适应调节变比达到最佳匹配的模拟电压，经低通滤波器后输入至高精度ADC；两路独立的调理前端的设计特点在于，对保护压板上下端部电位值能在全量程下保持最佳的检测精度；一个共用的电压基准源的设计特点在于，对两路独立的ADC能够保持相同的电压参考值，其受温度变化的影响能保持一致性，同时节省成本。装置内的单片机经处理数据后将电位值显示至装置的屏幕上，提供运行人员直观判断。

进一步地，为了实现单人操作，上述装置背部采用磁铁，可在测试过程中利用磁性将装置主体吸附在保护压板附近的金属体上，因此无须操作人员手持。

进一步地，为了实现单人操作，上述测试夹是可插拔的，一端是线体，直接与装置主体相连，另一端是金属夹持部分，与地电位相连，因此地电位的获取无须操作人员手持。

进一步地，为了实现现场测试的便携性，上述装置采用内置锂电池供电，并设有5VDC的充电接口。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：1、对手持方式和夹持方式的改进，完全实现了单人操作；2、不需要对保护压板上下端部分别测试，完全实现了便捷操作；3、检测结果直观显示，保护压板的上下端部电位无需依赖记忆判断，避免了人为失误；4、对电路结构的改进，与现有技术需要用两个单独的万用表检测相比，既保持了高精度的测试，又实现了节约器件成本、减少装置体积、减轻装置重量等优点。

附图说明

图1为本实用新型保护压板电位简易装置的结构示意图。

图2为本实用新型保护压板电位简易装置的内部电路图。

图中各附图标记为：

10-装置主体；20-显示屏；30-磁铁；40-保护压板下端部测试笔；50-测试夹；60-保护压板上端部测试笔；70-充电电源插口；11-保护压板下端部外接端子接口；12-地电位外接端子接口；13-保护压板上端部外接端子接口；14-第一信号调理电路；141-第一路电压变比电路；142-第一路Sallen-Key有源低通滤波器；143-第一路Σ-Δ型高精度ADC；15-第二信号调理电路；151-第二路电压变比模电路；152-第二路Sallen-Key有源低通滤波器；153-第二路Σ-Δ型高精度ADC；16-ARM单片机；17-高精度电压基准源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

结合参照图1与图2，一种保护压板电位便捷测量装置，包括装置主体10，装置主体10的正面设置有显示屏20，用于提供给操作人员直观观察保护压板上、下端部与地电位的电位差。

装置主体10的背面设有四个磁铁30，用于将使用中的装置主体吸附在保护压板附近的金属体上。

装置主体10的前部设有三个外接端子接口：保护压板下端部外接端子接口11、地电位外接端子接口12、保护压板上端部外接端子接口13。保护压板下端部外接端子接口11通过线体用于连接保护压板下端部测试笔40、地电位外接端子接口12通过线体用于连接地电位测试夹50、保护压板上端部外接端子接口13通过线体用于连接保护压板上端部测试笔60。其中，测试时操作人员将地电位测试夹50直接夹持在地电位金属体上形成电位参考点；其后，左右手各手持测试笔40、测试笔60，分别接触保护压板上下端部获取其电位。

装置主体10尾部设有一个5VDC充电电源插口70，用于给装置主体10内置的锂电池充电。

如图2所示，装置主体10的内部电路中包含连接于保护压板下端部外接端子接口11的第一信号调理电路14，连接于压板上端部外接端子接口13的第二信号调理电路15，第一信号调理电路14包括依次串接的第一路电压变比电路141、第一路Sallen-Key有源低通滤波器142、第一路Σ-Δ型高精度ADC143。第二信号调理电路15包括依次串接的第二路电压变比模电路151、第二路Sallen-Key有源低通滤波器152、第二路Σ-Δ型高精度ADC153，第一路Σ-Δ型高精度ADC143与第二路Σ-Δ型高精度ADC153共同连接于一32位ARM单片机16，ARM单片机16连接于显示屏20。

在第一路Σ-Δ型高精度ADC143与第二路Σ-Δ型高精度ADC153之间还设置有一共用的高精度电压基准源17。共用的高精度电压基准源17，对两路独立的ADC能够保持相同的电压参考值，其受温度变化的影响能保持一致性，同时节省成本。

第一信号调理电路14与第二信号调理电路15各自独立，可以根据各自的输入电压值配合程序自适应调整变比实现最佳的测量精度。

本装置在手持方式、夹持方式和电路结构上的改进，可以大大简化现有技术中变电站在投入保护压板前需要双人配合使用万用表分别两次测量保护压板上下端部电位的操作方式，实现了单人单次便捷操作，检测结果直观显示的优点。

以上结合附图和实施方式对本实用新型进行了展开描述，该描述不具有限制性，附图所示也只是本实用新型构成的实施例，本实用新型的技术方案并不局限于此。本领域的普通技术人员应该能够理解，在不脱离本实用新型设计思想的情况下，本实用新型的实际实施还会有某些细节上的变化。所以，只要符合本实用新型的宗旨，这些变化均包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：包括装置主体、设置于装置主体前部的三个测试外接端子，所述其中一个测试外接端子通过线体连接一测试夹，所述测试夹用于连接地电位，所述另外两个测试外接端子分别通过线体连接用于与保护压板上下端部接触的电位测试笔，所述装置主体包括两路内置且独立的信号调理电路，所述信号调理电路分别与连有电位测试笔的测试外接端子连接，所述信号调理电路包括依次串接的电压变比切换电路、Sallen-Key有源低通滤波器及Σ-Δ型高精度ADC，所述两路信号调理电路的Σ-Δ型高精度ADC共同连接于一处理器，所述处理器连接一显示屏，所述两路信号调理电路的电压变比切换电路分别与连接有测试夹的测试外接端子电连接。

2.根据权利要求1所述的保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：所述两路信号调理电路的Σ-Δ型高精度ADC之间还设置有一共用的高精度电压基准源。

3.根据权利要求1所述的保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：所述处理器为一32位ARM单片机。

4.根据权利要求1所述的保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：所述测试夹为可插拔测试夹，与地电位相连的一端为金属夹持部分。

5.根据权利要求1所述的保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：所述装置主体背面设置有磁铁。

6.根据权利要求1所述的保护压板电位便捷测量装置，其特征在于：所述装置主体采用内置锂电池供电，并设有5VDC的充电接口。