CN209979733U - 一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，该装置包括高压带电显示单元和局部放电显示单元，高压带电显示单元包括耦合电容模块和带电显示模块，耦合电容模块用于采集外部高压回路电压信号，局部放电显示单元包括依次相连的高通滤波电路、信号放大电路、AC‑DC整流电路、信号比较电路和显示电路，高通滤波电路与耦合电容模块相连，信号比较电路包括多个电压比较器，显示电路包括多个LED局部放电指示灯，电压比较器与LED局部放电指示灯一一对应连接。本实用新型提供的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，在原有高压带电显示功能基础上，增加局部放电指示功能，并能够对局部放电程度进行可视化预警。

Description

一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置。

背景技术

高压带电显示装置包括传感单元和与传感单元相连接的显示单元，直接安装在电气设备上，能够直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置。当设备带有运行电压时，该装置发出闪光警示，警示人们高压设备带电，无电时则无指示。该装置一般安装在进线母线、断路器、主变、开关柜及其它需要显示的是否带电的地方。目前，电力系统在用的高压带电显示装置只有带电指示功能，只能显示带电状态。但是，高压电气设备在带电运行的情况下经常会因为外部污秽、密封不严、内部劣化等原因发生局部放电现象，局部放电现象肉眼无法发现，而带电显示器输入的带电信号正好可以包含通过外部电容耦合过来的高频放电信号。而当设备发生局部放电现象时，原有高压带电指示装置不能及时对局部放电现象给予预警。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，在原有高压带电显示功能基础上，增加局部放电指示功能，并能够对局部放电程度进行可视化预警。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，该装置包括：高压带电显示单元和局部放电显示单元，所述高压带电显示单元包括耦合电容模块和带电显示模块，所述耦合电容模块用于采集外部高压回路电压信号，所述局部放电显示单元包括依次相连的高通滤波电路、信号放大电路、AC-DC整流电路、信号比较电路和显示电路，所述高通滤波电路与所述耦合电容模块相连，所述信号比较电路包括多个电压比较器，所述显示电路包括多个LED局部放电指示灯，所述AC-DC整流电路的输出信号通过衰减电路分为多个信号幅值不同的输出信号支路，多个所述输出信号支路与多个所述电压比较器一一对应连接，所述电压比较器与所述LED局部放电指示灯一一对应连接。

可选的，所述电压比较器设置有4个，所述LED局部放电指示灯设置有4个，4个所述电压比较器分别与所述AC-DC整流电路的输出端连接，形成4路信号输出。

可选的，所述信号比较电路包括两个双比较器芯片，每个所述双比较器芯片的两路输出端分别连接一个所述LED局部放电指示灯，每个所述双比较器的信号两路输入端分别连接有衰减电阻。

可选的，两个所述双比较器芯片分别为第一双比较器芯片和第二双比较器芯片，所述第一双比较器芯片的两路输入端分别连接有第一衰减电阻、第二衰减电阻，所述第二双比较器芯片的两路输入端分别连接有第三衰减电阻、第四衰减电阻。

可选的，所述第一衰减电阻、第二衰减电阻、第三衰减电阻和第四衰减电阻分别对所述AC-DC整流电路的输出信号幅值进行衰减，所述第一衰减电阻衰减得到1倍幅值信号，所述第二衰减电阻衰减电阻衰减得到3/4倍幅值信号，所述第三衰减电阻衰减得到1/2倍幅值信号，第四衰减电阻衰减得到1/4倍幅值信号。

可选的，所述高压带电显示单元设置在高压带电显示电路板上，所述局部放电显示单元设置在局部放电显示电路板上，所述带电局部放电指示功能的高压带电显示装置内设置有多个电路板卡槽，所述高压带电显示电路板、局部放电显示电路板分别插接在不同的电路板卡槽内。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，在实现原有的高压带电显示功能基础上，增加局部放电显示指示单元，高压带电显示单元输入的带电信号正好可以包含通过外部电容耦合过来的高频放电信号，经过局部放电显示单元中的高通滤波电路、信号放大电路、AC-DC整流电路进行处理后，通过多个电压比较器实现多路输出信号的与设定的阈值电压进行比较，控制LED指示灯的点亮与熄灭，通过点亮LED指示灯的个数来定性反应局部放电程度；当高压设备没有局部放电发生时，本装置可以当作常规的高压带电显示装置，当有局部放电发生时，本装置可以对发生局部放电进行可视化预警，定性显示局部放电程度；高压带电显示单元和局部放电显示单元设置在不同的电路板上，不同的电路板可拆卸的插接在电路板卡槽内，电路板通过电路板卡槽与总线板连接，可以与输出接口电气连接，各个PCB板相互独立，能单独插拔，便于对电力设备上原有使用的高压带电显示装置进行改造安装，维护与维修方便，降低改造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例带电局部放电指示功能的高压带电显示装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例高压带电显示单元信号输入与自检电路；

图3为本实用新型实施例高压带电显示单元信号处理电路；

图4为本实用新型实施例高压带电显示单元电平检出电路；

图5为本实用新型实施例局部放电显示单元高通滤波电路；

图6为本实用新型实施例高压带电显示单元信号放大电路；

图7为本实用新型实施例局部放电显示单元AC-DC整流电路；

图8为本实用新型实施例高压带电显示单元信号比较电路和显示电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，在原有高压带电显示功能基础上，增加局部放电指示功能，并能够对局部放电程度进行可视化预警。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图7所示，本实用新型实施例提供的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置包括：高压带电显示单元和局部放电显示单元，所述高压带电显示单元包括耦合电容模块和带电显示模块，所述带电显示模块采用现有常规的高压带电显示装置中的电路结构，所述耦合电容模块用于采集外部高压回路电压信号，所述局部放电显示单元包括依次相连的高通滤波电路、信号放大电路、AC-DC整流电路、信号比较电路和显示电路，所述高通滤波电路与所述耦合电容模块相连，所述信号比较电路包括多个电压比较器，所述显示电路包括多个LED局部放电指示灯，所述AC-DC整流电路的输出信号通过衰减电路分为多个信号幅值不同的输出信号支路，多个所述输出信号支路与多个所述电压比较器一一对应连接，所述电压比较器与所述LED局部放电指示灯一一对应连接，多个LED局部放电指示灯安装在所述带电局部放电指示功能的高压带电显示装置的外壳上。

高通滤波电路采用一阶有源滤波方式，可以将信号中的低频信号衰减甚至是滤除，保留局部放电高频成分，如图2，信号从电阻R1输入，经R1，R2分压后，由电容C2，R1高通滤波后输出，电容C1起到退耦作用，信号经过高通滤波后，滤掉工频信号，保留局部放电高频分量；信号放大电路通过集成放大器，将信号中的高频信号进行放大处理，通过调整放大器外围的放大电阻的阻值，可以改变不同的放大倍数，如图3所示，信号经过高通滤波后，由电阻R4输入，通过运算放大器IC1进行放大，由IC1第6引脚输出，通过调整电阻R5、R6的阻值，可以改变其放大倍数，其它元器件起到辅助作用；AC-DC整流电路通过两个高速二极管实现半波整流，将交流信号转换成单极性直流信号，如图4所示，信号经过放大后，由电阻R06输入，通过运算放大器IC01，二极管ZD01、ZD02进行进行半波整流，将高频信号转换成直流信号输出；所述电压比较器设置有4个，所述LED局部放电指示灯设置有4个，4个所述电压比较器分别与所述AC-DC整流电路的输出端连接，形成4路信号输出，信号比较电路和显示电路，主要由四个电压比较器作为核心器件，先将整流后的信号通过电阻分压衰减，得到四路信号，分为为原信号幅值的1倍(信号本身)、3/4、1/2、1/4，四路信号进入电压比较器与阈值信号进行比较，根据放电程度给出四种电平信号，分别点亮LED来对局部放电现象进行定性指示，如图5所示，信号经过整流后，经过第一衰减电阻R16、第二衰减电阻R17、第三衰减电阻R18、第四衰减电阻R19衰减后，分别进入双比较器芯片IC2、IC3，经过两个芯片内部的四个比较器和阈值信号进行比较，四种信号中幅值大于阈值时，点亮对应的LED1、LED2、LED3、LED4，点亮的个数越多，说明局部放电越严重，从而实现局部放电指示功能，图中三极管TR1、TR2、TR3、TR4起到电流驱动作用，其它电阻为辅助功能。

所述高压带电显示单元设置在高压带电显示电路板上，所述局部放电显示单元设置在局部放电显示电路板上，所述带电局部放电指示功能的高压带电显示装置内设置有多个电路板卡槽，所述高压带电显示电路板、局部放电显示电路板分别插接在不同的电路板卡槽内。

本实用新型提供的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，在实现原有的高压带电显示功能基础上，增加局部放电显示指示单元，高压带电显示单元输入的带电信号正好可以包含通过外部电容耦合过来的高频放电信号，经过局部放电显示单元中的高通滤波电路、信号放大电路、AC-DC整流电路进行处理后，通过多个电压比较器实现多路输出信号的与设定的阈值电压进行比较，控制LED指示灯的点亮与熄灭，通过点亮LED指示灯的个数来定性反应局部放电程度；当高压设备没有局部放电发生时，本装置可以当作常规的高压带电显示装置，当有局部放电发生时，本装置可以对发生局部放电进行可视化预警，定性显示局部放电程度；高压带电显示单元和局部放电显示单元设置在不同的电路板上，不同的电路板可拆卸的插接在电路板卡槽内，电路板通过电路板卡槽与总线板连接，可以与输出接口电气连接，各个PCB板相互独立，能单独插拔，便于对电力设备上原有使用的高压带电显示装置进行改造安装，维护与维修方便，降低改造成本。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，包括：高压带电显示单元和局部放电显示单元，所述高压带电显示单元包括耦合电容模块和带电显示模块，所述耦合电容模块用于采集外部高压回路电压信号，所述局部放电显示单元包括依次相连的高通滤波电路、信号放大电路、AC-DC整流电路、信号比较电路和显示电路，所述高通滤波电路与所述耦合电容模块相连，所述信号比较电路包括多个电压比较器，所述显示电路包括多个LED局部放电指示灯，所述AC-DC整流电路的输出信号通过衰减电路分为多个信号幅值不同的输出信号支路，多个所述输出信号支路与多个所述电压比较器一一对应连接，所述电压比较器与所述LED局部放电指示灯一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，所述电压比较器设置有4个，所述LED局部放电指示灯设置有4个，4个所述电压比较器分别与所述AC-DC整流电路的输出端连接，形成4路信号输出。

3.根据权利要求1所述的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，所述信号比较电路包括两个双比较器芯片，每个所述双比较器芯片的两路输出端分别连接一个所述LED局部放电指示灯，每个所述双比较器的信号两路输入端分别连接有衰减电阻。

4.根据权利要求3所述的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，两个所述双比较器芯片分别为第一双比较器芯片和第二双比较器芯片，所述第一双比较器芯片的两路输入端分别连接有第一衰减电阻、第二衰减电阻，所述第二双比较器芯片的两路输入端分别连接有第三衰减电阻、第四衰减电阻。

5.根据权利要求4所述的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，所述第一衰减电阻、第二衰减电阻、第三衰减电阻和第四衰减电阻分别对所述AC-DC整流电路的输出信号幅值进行衰减，所述第一衰减电阻衰减得到1倍幅值信号，所述第二衰减电阻衰减电阻衰减得到3/4倍幅值信号，所述第三衰减电阻衰减得到1/2倍幅值信号，第四衰减电阻衰减得到1/4倍幅值信号。

6.根据权利要求1所述的带电局部放电指示功能的高压带电显示装置，其特征在于，所述高压带电显示单元设置在高压带电显示电路板上，所述局部放电显示单元设置在局部放电显示电路板上，所述带电局部放电指示功能的高压带电显示装置内设置有多个电路板卡槽，所述高压带电显示电路板、局部放电显示电路板分别插接在不同的电路板卡槽内。

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