CN2793735Y - 高压检测报警装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种高压检测报警装置。本实用新型包括高压探头、信号调理电路、电源转换电路、报警电路,通过高压探头将检测到的高压设备附近的强电场,转换成一定幅度的小信号送入信号调理电路进行调整和判断,当检测到的电压高于设定值时,输出给报警提示电路进行报警,告诉检修人员高压供电线路是否存在高压,以保证操作者的人身安全。此外,所述信号调理电路包括滤波、放大、比较和报警控制电路,将高压探头检测到的强电场信号中的干扰波滤除,将反映强电场信号的小信号放大,然后通过比较电路调节检测距离、检测电压,再通过报警控制电路控制报警提示电路工作。

Description

高压检测报警装置
技术领域
本实用新型涉及一种高压检测报警装置。
技术背景
高电压存在的地方,周围有会产生很强的交变电场,目前一般要检测高压是否存在,通常是通过场效应管在交变电场作用下G、S极阻抗变小这一特性,来检测高压是否存在。这种检测方法和装置存在以下缺点:
1、检测距离固定,只能将场效应管放置在小于固定值距离的范围内,才能检测到高压是否存在。
2、检测距离又受到场效应管特性的限制,难以保证在精确的距离下检测到高压是否存在。
3、不适应象电力机车这样较严酷的检测环境。
实用新型内容
本实用新型克服了上述缺点,提供一种结构简单、操作方便的非接触式的高压检测报警装置。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种高压检测报警装置,包括一个用于检测高压侧高电压状态的高压探头、一个将检测到的信号进行整流变换的信号调理电路、一个将外界电源的电能转换为工作电源的电源转换电路、一个用于在检测部位电压过高时进行提示预警的报警电路,所述高压探头、报警电路、电源转换电路分别与所示信号调理电路相连,所示电源转换电路还同时分别与所述报警电路和电源端相连。
所述报警电路可以是能够在得到信号后发出语音的语音提示电路。
所述装置中还可包括一个用于在在检测部位电压过高时进行发光提示的发光电路。
所述信号调理电路可包括一个滤波电路、一个放大电路、一个比较电路和一个报警控制电路并依次连接。
所述语音提示电路可包括一个语音芯片、一个放大电路、一个扬声器及其外围电路。
所述电源转换电路可包括一个全波整流桥、一个整流器及其外围元件。
在所述高压探头E1的输出端和电源变换电路的输出端还可连接有一个用于接通自检回路的自检按钮。
所述报警控制电路可包括一个场效应管、一个继电器、续流二极管、一个电解电容及其它外围元件,所述比较电路的输出端依次经过一个正向连接的二极管、一个电阻后与所述场效应管的栅极,另一个电阻和电解电容并联后一端与所述场效应管的栅极连接,另一端接地,其中所述电解电容的负极端接地,所述场效应管的源极也接地,漏极经过所述继电器的线圈后与工作电源端VCC相连,所述续流二极管并联在继电器的线圈两端,所述继电器的常开触点与所述语音提示电路相连,公共端与所述电源转换电路的输出端相连。
本实用新型包括高压探头、信号调理电路、电源转换电路、报警电路,通过高压探头将检测到的高压设备附近的强电场,转换成一定幅度的小信号送入信号调理电路进行调整和判断,当检测到的电压高于设定值时,输出给报警提示电路进行报警,告诉检修人员高压供电线路是否存在高压,以保证操作者的人身安全。此外,所述信号调理电路包括滤波、放大、比较和报警控制电路,将高压探头检测到的强电场信号中的干扰波滤除,将反映强电场信号的小信号放大,然后通过比较电路调节检测距离、检测电压,再通过报警控制电路控制报警提示电路工作。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图
图2为本实用新型的电路原理图
具体实施方式
如图1、2所示,本实用新型由高压探头E1、信号调理电路、电源转换电路、语音提示电路和发光电路构成,所示信号调理电路分别与所示高压探头、电源转换电路、语音提示电路和发光电路相连,所述电源转换电路还同时与语音提示电路、发光电路和电源端相连。
所述信号调理电路由一个滤波电路、一个放大电路、一个比较电路和一个报警控制电路依次连接构成。所述滤波电路包括一个电容C8、一个稳压管D5、电阻R10、R11、R12、R17、R18,所述高压探头E1的信号输出端依次经过电阻R10、R11、R12后连接到所述放大电路中,电阻R17一端连接到电阻R11、R12之间,另一端接地,电阻R18、电容C8与稳压管D5并联后一端接地另一端也与放大电路相连,所述滤波电路通过多个电阻和电容的低通滤波作用,能够滤除从高压探头输出的小信号中的干扰信号,并同时将高压探头输出的小信号转换为一定幅度的正弦波的正半波输入所述放大电路。
所述放大电路由一个运算放大器U4A及其外围电路构成,用于将滤波后的信号进行放大,所示运放U4A的同向输入端与所述滤波电路的输出端直接相连,反相输入端经过电阻R13后连接工作电源端VCC,同时依次经过电阻R19、可变电阻R25接地,所述可变电阻R25的滑动端也接地,通过调节所述可变电阻的大小,实现放大电路放大倍数的调节,所述运放U4A的输出端分为两路,一路经过一个反相连接的二极管D6形成反馈与反响输入端相连,另一路经过一个正向连接的二极管D7与所述比较电路相连,所述二极管D6的正极和D7的负极之间还连接有一个电阻R29。
所述比较电路由一个运放U4B及其外围电路构成,所述运放的反向输入端经过一个电阻R14与所述放大电路的输出端相连,电阻R15和电解电容C11并联后一端接地,另一端也连接到运放U4B的反向输入端,所述运放U4B的同向输入端经过电阻R20与工作电源VCC相连,还同时依次经过电阻R21、可变电阻R26接地,所述可变电阻R26的滑动端也接地,通过调节所述可变电阻R26的阻值大小,能够实现对比较电路中基准电压的调节,从而调节设定的检测距离和检测电压。同时通过电阻R14、R15和电容C11将放大后的信号转换成成比例反映强电场信号的直流信号。
所述报警控制电路包括一个场效应管Q1、一个继电器K1、续流二极管D9、电解电容C12及其它元件,所述比较电路的输出端依次经过一个正相连接的二极管D8、电阻R16后与所述场效应管Q1的栅极,一个电阻R22和电解电容C12并联后一端与所述场效应管Q1的栅极连接,另一端接地,其中电解电容C12的负极端接地,所述场效应管Q1的源极也接地,漏极经过所述继电器K1的线圈后与工作电源端VCC相连,所述续流二极管并联在继电器K1的线圈两端,所述继电器K1的常开触点与所述语音提示电路相连,公共端与所述电源转换电路的输出端相连。当比较电路,接受到的反映强电场信号的直流信号大于基准电压值时,的输出端输出一个直流信号后,经过二极管D8和电阻R16后使场效应管Q1导通,继电器K1的线圈接通VCC电源,常开触点吸合,使语音提示电路和发光电路同时与电源转换电路的输出端接通,并开始工作。
所述发光电路,由一个电阻R31和一个发光二极管D51串连构成,所述发光二极管D51的正极端与所述电阻R31相连,负极接地,所述电阻R31的另一端与所述报警控制电路的中的继电器的常开触点端相连。当所述发光电路通过所述继电器K1的常开触点接通所述电源转换电路的输出端后,发光二极管D51发光,提示检测设备存在高电压。
所述电源转换电路由一个防止正负极性接反的全波整流桥D1、一个电源模块D2及其外围元件构成,DC110V电源首先经过整流桥D1,防止电源的正负极反接,整流器D1的正极输出端依次串连一个自检按钮S1、保险电阻R1后连接到电源模块D2的一个输入端3端,整流器D1的另一输出端直接连接到电源模块D2的另一输入端1端,一个电容C3和压敏电阻D23分别与所述电源模块D2的两个输入端并联,一个电解电容C1的正极连接到自检按钮S1和电阻R1之间,另一端与所述电源模块D2的1端相连,一个电阻R2与发光二极管D50串连后,分别与一个电解电容C2、一个电容C4、一个稳压管D3并联后再并联在所述电源模块D2的两个输出端2、4端,其中电源模块D2的负极输出端2端、电解电容C2的负极、稳压管D3的正极以及发光二极管D50的负极都接地,电源模块D2的正极输出端4端与所述报警控制电路中的继电器K1的公共端直接相连。另外还有一个检测按钮S2和一个防误开关S3都分别与所述自检按钮S1并联。所述电源转换电路依次通过整流桥D1和电源模块D2,将DC110V电源转化为提供语音提示电路和发光电路正常工作的DC12V工作电源,同时由于线路中设置有防误开关,可以在使用者使用不当或误操作时有效的防止事故的发生,本实用新型中所述防误开关为安装在电力机车车顶门上的隔离高压区和无电区的车顶门开关,当操作人员打开车顶门时,所述车顶门开关S3能够迅速接通,并在输电设备中存在高压时及时提示报警。
所述语音提示电路包括一个语音芯片U2、一个运放U3和一个扬声器LS1及其外围电路构成。所述报警控制电路中继电器K1的常开触点通过一个电阻R5与所述语音芯片U2的控制端2端相连,所述语音芯片U2的输出端4端依次经过一个电阻R7、可变电阻R24的滑动端以及一个电解电容C21后与所述运放U3的同向输入端相连,其中电解电容C21的正极端与所述可变电阻R24的滑动端相连,还有一个电解电容C13的正极也连接到运放U3的同向输入端,负极接地,所述扬声器LS1的两端一端接地,另一端经过电解电容C10后与所述运放U3的输出端相连,其中电解电容C10的负极连接到扬声器的输入端。当所述语音提示电路通过所述继电器K1的常开触点接通所述电源转换电路的输出端后,通过语音芯片的工作将语音信号发送给运放U3进行放大,最后由扬声器LS1发出警告提示,“车顶有高压,请不要攀登”,给使用者以语音警告,避免高压设备对操作人员造成的威胁。
此外,在高压探头E1的输出端和电源变换电路的输出端还连接有一个用于接通自检回路的自检按钮S1,此自检按钮S1与电源转换电路中的自检按钮S1为联动按钮,当需要自检时按动所述按钮S1,试高压探头的输出端与电源转换电路的输出端相连,来模拟高压探头检测到高压时的状态。

Claims (8)

1.一种高压检测报警装置,其特征在于:包括一个用于检测高压侧高电压状态的高压探头、一个将检测到的信号进行整流变换的信号调理电路、一个将外界电源的电能转换为工作电源的电源转换电路、一个用于在检测部位电压过高时进行提示预警的报警电路,所述高压探头、报警电路、电源转换电路分别与所示信号调理电路相连,所示电源转换电路还同时分别与所述报警电路和电源端相连。
2.根据权利要求1所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述装置中还包括一个用于在在检测部位电压过高时进行发光提示的发光电路。
3.根据权利要求1或2所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述报警电路是能够在得到信号后发出语音的语音提示电路。
4.根据权利要求1或2所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述信号调理电路包括一个滤波电路、一个放大电路、一个比较电路和一个报警控制电路并依次连接。
5.根据权利要求3所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述语音提示电路包括一个语音芯片、一个放大电路、一个扬声器及其外围电路。
6.根据权利要求1或2所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述电源转换电路包括一个全波整流桥、一个整流器及其外围元件。
7.根据权利要求1或2所述的高压检测报警装置,其特征在于:在所述高压探头的输出端和电源变换电路的输出端还连接有一个用于接通自检回路的自检按钮。
8.根据权利要求4所述的高压检测报警装置,其特征在于:所述报警控制电路包括一个场效应管、一个继电器、续流二极管、一个电解电容及其它外围元件,所述比较电路的输出端依次经过一个正向连接的二极管、一个电阻后与所述场效应管的栅极,另一个电阻和电解电容并联后一端与所述场效应管的栅极连接,另一端接地,其中所述电解电容的负极端接地,所述场效应管的源极也接地,漏极经过所述继电器的线圈后与工作电源端VCC相连,所述续流二极管并联在继电器的线圈两端,所述继电器的常开触点与所述语音提示电路相连,公共端与所述电源转换电路的输出端相连。
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