一种电场感应型非接触式验电器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电场感应型非接触式验电器，属于电力设备技术领域。一种电场感应型非接触式验电器，包含套球壳型电场传感器、信号处理电路板、信号指示部件及电源。本实用新型专利技术中的电场传感器采用套球形壳式结构，本实用新型专利技术利用电场感应原理探测外界电力设备及线路的带电状况，可以避免直接接触带电设备或线路产生的安全隐患，保护人身安全；本实用新型专利技术小角度偏转不影响验电的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电场感应型非接触式验电器
本技术涉及电力设备
，特别是一种电场感应型非接触式验电器。
技术介绍
高压验电器是一种用于检测高压设备、架空线路、电缆线路是否带电的检测装置。近年来，随着我国电力行业的迅速发展，高压验电器的需求量与日俱增。目前已商业化的10kV及以上电压等级的验电器主要为电容式验电器，操作时需要直接接触裸露的金属导线，通声光报警指示线路是否带电。虽然电容式验电器体积小、操作简单、携带方便，但是它必须与高压线路接触才能使用，因此存在安全隐患。另外，电容式验电器也无法对配电网带有绝缘包覆的线路进行验电。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种电场感应型非接触式验电器，检测高压设备、架空线路及电缆线路的带电状况，避免直接接触带电设备或线路产生的安全隐患。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种电场感应型非接触式验电器，包括信号指示部件和电源，其特征在于还包括：套球壳型电场传感器，其用于探测高压设备或输电导线附近的工频电场，并输出与所述工频电场相关的双路差分电压信号；以及信号处理电路板，其与所述电源电连接，其中，所述信号处理电路板包括：分压电路模块，其接收所述双路差分电压信号，将所述双路差分电压信号进行限流降压处理后进行传输；差分放大电路模块，其接收所述限流降压处理后的双路差分电压信号，将所述限流降压处理后的双路差分电压信号转换成一路电压信号；带通滤波电路模块，其接收所述一路电压信号并从所述一路电压信号中提取工频电压信号，消除所述一路电压信号中的直流分量和谐波分量；模拟-数字转换器，采集并传输所述工频电压信号；微控制器，其接收所述模拟-数字转换器采集到的工频电压信号，对所述工频电压信号执行工频信号幅值提取、电压电场数据转换及阈值判断，电场信号幅值大于或等于所述阈值时，输出报警信号或蜂鸣信号；功率放大电路模块，其接收并放大所述报警信号或所述蜂鸣信号；以及档位选择模块，其通过选定自检档位开启所述微控制器的自检程序，通过选定测试档位开启所述微控制器的测试程序，并通过选定关机档位控制所述电源的开启或关闭。优选的，所述套球壳型电场传感器的构造至少包括外球壳层、中间绝缘介质层和内球壳层，所述外球壳层和所述内球壳层的球心位于同一点，所述外球壳层表面具有至少一个开孔。优选的，所述内球壳层上连接屏蔽线，所述屏蔽线穿过所述绝缘介质层及所述外球壳层上的开孔与所述分压电路模块电连接。优选的，所述开孔至少一个为圆形孔。优选的，所述至少一个开孔在所述外球壳层上均匀分布。优选的，所述档位选择模块根据外部探测的不同电压值设置相应的档位。优选的，所述信号指示部件包括：蜂鸣器，其接收到所述放大的蜂鸣信号时发出蜂鸣提示音；报警灯，其接收到所述放大的报警信号时发出报警。优选的，还包括，底座、保护罩、档位旋转开关、固定支架、底座螺孔，其中，所述保护罩位于所述底座上部并与所述底座螺纹连接，所述档位旋转开关安装于所述底座的侧面，所述底座下表面上安装有所述报警灯和所述蜂鸣器，所述电源为电池，所述电池及所述固定支架位于所述保护罩内，所述固定支架通过螺丝安装在所述底座上，所述套球壳型电场传感器粘附于所述固定支架上，所述信号处理电路板通过螺丝固定于所述固定支架上并与所述电池电连接。本技术的有益效果是：本技术应用时，利用电场感应原理，检测高压设备、架空线路及电缆线路的带电状况，避免直接接触带电设备或线路产生的安全隐患，保护人身安全；本技术采用了套球壳型结构的电场传感器，验电器小角度偏转不影响验电的准确性。附图说明图1是本技术一种电场感应型非接触式验电器功能结构示意图；图2是本技术一种电场感应型非接触式验电器外观示意图的主视图；附图中各部件的标记如下：4-档位旋转开关、7-保护罩、8-底座。图3是本技术一种电场感应型非接触式验电器的剖视图；附图中各部件的标记如下：1-套球壳型电场传感器、2-信号处理电路板、3-电池、9-固定支架。图4是本技术一种电场感应型非接触式验电器的仰视图；附图中各部件的标记如下：5-报警灯、6-蜂鸣器、10-底座螺孔。图5是本技术中套球壳型电场传感器结构外观示意图；附图中各部件的标记如下：115-开孔五、116-开孔六。图6是本技术中套球壳型电场传感器结构的剖面图；附图中各部件的标记如下：11-外球壳层、12-绝缘介质层、13-内球壳层、111-开孔一、112-开孔二、113-开孔三、114-开孔四、115-开孔五。图7是本技术中档位选择模块电路原理图；图8是本技术中微控制器(MicroControlUnit)程序流程图。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本技术一种电场感应型非接触式验电器的外观结构主要包括套球壳型电场传感器1、信号处理电路板2、电池3、档位旋转开关4、报警灯5、蜂鸣器6、保护罩7、底座8、固定支架9、底座螺孔10(见图2、图3及图4)。本技术的主体外观结构中保护罩7采用绝缘材料制成，其位于底座8上方，并与底座8螺纹连接。底座8的侧面上安装档位旋转开关4，通过旋转此开关4可以选择本技术的工作模式(关机、自检、测试)。档位旋转开关4的“OFF”为“关机”档，“220V”为“自检”档，“10kV”为“测试”档。底座8的下表面上安装有报警灯5和蜂鸣器6，用于显示验电器自检及测试过程中的电场变化。从而，操作人员可以判断验电器自检是否正常或测试过程中外界电力设备的带电状况。底座8下表面中心位置设置底座螺孔10。使用验电器时，将一根绝缘棒连接在底座螺孔10内，操作人员手持绝缘棒检测外界电力设备、架空线路及电缆线路的带电状况。旋转保护罩7，使其与底座8分离，可以显示验电器的内部结构。其主要包括套球壳型电场传感器1、信号处理电路板2、电池3及固定支架9。固定支架9通过螺丝安装在底座8上，固定支架9上通过螺丝固定安装信号处理电路板2。电池3固定在固定支架9上，固定支架9上还粘附着套球壳型电场传感器1。本技术采用电池3作为工作电源，安全方便，其与信号处理电路板2电连接。如果电池3耗完电量，旋开保护罩7，更换电池3即可。图1所示是本技术一种电场感应型非接触式验电器功能结构，主要包括套球壳型电场传感器、信号处理电路、电源模块、报警灯及蜂鸣器。信号处理电路主要包括分压电路模块、差分放大电路模块、带通滤波电路模块、模拟-数字转换器(A/D转换器)、微控制器(MicroControlUnit)、档位选择模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电场感应型非接触式验电器，包括信号指示部件和电源，其特征在于还包括：/n套球壳型电场传感器，其用于探测高压设备或输电导线附近的工频电场，并输出与所述工频电场相关的双路差分电压信号；以及/n信号处理电路板，其与所述电源电连接，其中，所述信号处理电路板包括：/n分压电路模块，其接收所述双路差分电压信号，将所述双路差分电压信号进行限流降压处理后进行传输；/n差分放大电路模块，其接收所述限流降压处理后的双路差分电压信号，将所述限流降压处理后的双路差分电压信号转换成一路电压信号；/n带通滤波电路模块，其接收所述一路电压信号并从所述一路电压信号中提取工频电压信号，消除所述一路电压信号中的直流分量和谐波分量；/n模拟-数字转换器，采集并传输所述工频电压信号；/n微控制器，其接收所述模拟-数字转换器采集到的工频电压信号，对所述工频电压信号执行工频信号幅值提取、电压电场数据转换及阈值判断，电场信号幅值大于或等于所述阈值时，输出报警信号或蜂鸣信号；/n功率放大电路模块，其接收并放大所述报警信号或所述蜂鸣信号；以及/n档位选择模块，其通过选定自检档位开启所述微控制器的自检程序，通过选定测试档位开启所述微控制器的测试程序，并通过选定关机档位控制所述电源的开启或关闭。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电场感应型非接触式验电器，包括信号指示部件和电源，其特征在于还包括：
套球壳型电场传感器，其用于探测高压设备或输电导线附近的工频电场，并输出与所述工频电场相关的双路差分电压信号；以及
信号处理电路板，其与所述电源电连接，其中，所述信号处理电路板包括：
分压电路模块，其接收所述双路差分电压信号，将所述双路差分电压信号进行限流降压处理后进行传输；
差分放大电路模块，其接收所述限流降压处理后的双路差分电压信号，将所述限流降压处理后的双路差分电压信号转换成一路电压信号；
带通滤波电路模块，其接收所述一路电压信号并从所述一路电压信号中提取工频电压信号，消除所述一路电压信号中的直流分量和谐波分量；
模拟-数字转换器，采集并传输所述工频电压信号；
微控制器，其接收所述模拟-数字转换器采集到的工频电压信号，对所述工频电压信号执行工频信号幅值提取、电压电场数据转换及阈值判断，电场信号幅值大于或等于所述阈值时，输出报警信号或蜂鸣信号；
功率放大电路模块，其接收并放大所述报警信号或所述蜂鸣信号；以及
档位选择模块，其通过选定自检档位开启所述微控制器的自检程序，通过选定测试档位开启所述微控制器的测试程序，并通过选定关机档位控制所述电源的开启或关闭。


2.如权利要求1所述的电场感应型非接触式验电器，其特征在于，所述套球壳型电场传感器的构造至少包括外球壳层、中间绝缘介质层和内球壳层，所述外球壳层和所述内球壳层的球心位于同一点，所述外球壳层表面具有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏飞，刘庭，王宙玺，闻小龙，余光凯，郑秋玮，刘凯，肖宾，彭勇，夏善红，谌晓茅，彭春荣，
申请(专利权)人：北京中科飞龙传感技术有限责任公司，中国电力科学研究院有限公司武汉分院，南昌中科飞龙传感技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11