一种全电压等级感应式残压检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全电压等级感应式残压检测装置和方法，该装置包括微控制器，与微控制器连接的电场测量传感器

【技术实现步骤摘要】
一种全电压等级感应式残压检测装置和方法


[0001]本专利技术属于电气作业领域，尤其是一种全电压等级感应式残压检测装置和方法
。

技术介绍

[0002]近年来，国内外大批科研工作者不断围绕适用于千伏级供电领域的高压检测技术的重要命题展开大量研究与试验
。
随着科技水平的不断创新发展，所累积的研究成果以及科研经验促使高压检测手段得到大幅度地改善，在丰富理论基础的同时，发展出大量具有借鉴性和前瞻性的创意思路，其中逐步成熟的高压检测仪器更是得到电力市场的青睐
。
[0003]根据检测设备与对象间接触方式的不同，目前高压检测技术主要可以分为接触式以及非接触式
(
感应式
)
，接触式高压检测技术是通过具有导电性的接触端直接引入高压检测源的工作机理，而感应式高压检测技术则采用了感应被检对象周围的环境电磁场等间接量的方式
。
现总结这两种主要形式的高压验电技术的国内外发展现状并加以对比分析各自的性能特征，为设计适用于接触网残压检测背景的高压检测技术类型作铺垫
。
[0004]从试电验电笔发展而来的氖管式高压验电器是早前使用较为频繁的工具，将绝缘空心管作为主要载体，用橡胶等绝缘材料制作安全部位，根据工作电流大小做出亮光反应，但因其指示不清
、
检测范围窄
、
反应性能不够灵敏等不足而逐渐被淘汰，不适合作为开发千伏级别高压检测技术的借鉴实例
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出一种全电压等级感应式残压检测装置和方法，使用本专利技术，在作业人员的验电过程中，可以读取电压的残值，保证了作业人员的安全
。
本专利技术的技术方案具体如下：
[0006]一种全电压等级感应式残压检测装置，包括微控制器，与微控制器连接的电场测量传感器；
[0007]微控制器按以下进行：计算等效感应电压源：
[0008][0009]为等效感应电压源，
ω
为工频电压的角频率，
C
为平行板电容传感器的固有电容，
C
M
为外接的测量电容，
R
i
是测量电路的输入电阻，是测量系统输入电压；
[0010]的初相角为
φ
表示为：
[0011][0012]求得输入电压的有效值为
U
irms
，则感应电压的有效值
U
crms
为：
[0013][0014]传感器两极板间的感应电压为
U
，两极板间的距离为
D
，则两极板间的电场强度大小
E
根据
E
＝
U/D
求出；当测量电容取为纳法级，远大于传感器固有电容，即
MC<<C
，设极板的表面积为
S
，两平行板间距为
D
，则平行板结构的传感器固有电容为：
[0015][0016]电场的有效值
E
Crms
为：
[0017][0018]即得到全电压等级感应式残压
。
[0019]进一步地，所述装置还包括与微控制器连接的电池管理模块
、
电源管理模块
、BLE4.0
蓝牙通信模块和
APP
显示模块；
BLE4.0
蓝牙通信模块将微控制器计算的电压值
、
电池电量信息传给
APP
显示模块
。
[0020]进一步地，所述装置还包括绝缘杆和验电杆，电场测量传感器设于微控制器上方，电场测量传感器固定在验电杆上；距离顶部
60cm
位置固定
。
[0021]进一步地，电场测量传感器包括平行板电容，传感器内部接入测量电容
C
M
后，待测点的电场信号可以通过传感器测量电容
C
M
两端的电压来表征，该电压将作为检测装置的输入信号
。
[0022]进一步地，所述装置还包括报警模块，当检测的全电压等级感应式残压在
DL/T740
‑
2014
误差允许范围内时，报警模块报警
。
[0023]本专利技术还涉及的一种全电压等级感应式残压检测方法，包括：计算等效感应电压源：
[0024][0025]为等效感应电压源，
ω
为工频电压的角频率，
C
为平行板电容传感器的固有电容，
C
M
为外接的测量电容，
R
i
是测量电路的输入电阻，是测量系统输入电压；
[0026]的初相角为
φ
表示为：
[0027][0028]求得输入电压的有效值为
U
irms
，则感应电压的有效值
U
crms
为：
[0029][0030]传感器两极板间的感应电压为
U
，两极板间的距离为
D
，则两极板间的电场强度大小
E
根据
E
＝
U/D
求出；当测量电容取为纳法级，远大于传感器固有电容，即
MC<<C
，设极板的表面积为
S
，两平行板间距为
D
，则平行板结构的传感器固有电容为：
[0031][0032]电场的有效值
E
Crms
为：
[0033][0034]即得到全电压等级感应式残压
。
[0035]本专利技术的装置检测的误差很小，准确度很高，使用本专利技术的装置，在作业人员的验电过程中，可以准确读取电压的残值，保证了作业人员的安全
。
基于报警模块，可以根据设置的相应条件进行报警
。
附图说明
[0036]图1是本实施例的装置的结构框图；
[0037]图2是本实施例的检测装置输入电压等效电路；
[0038]图3是本实施例的残余电压检测模拟实验的实际值和对比值；
[0039]图4是本实施例的连续升压电场曲线
。
具体实施方式
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对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申请一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于实施例，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，都属于本申请保护的范围
。
[0041]除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义
。
本实施例中使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种全电压等级感应式残压检测装置，其特征在于：包括微控制器，与微控制器连接的电场测量传感器；微控制器按以下进行：计算等效感应电压源：微控制器按以下进行：计算等效感应电压源：为等效感应电压源，
ω
为工频电压的角频率，
C
为平行板电容传感器的固有电容，
C
M
为外接的测量电容，
R
i
是测量电路的输入电阻，是测量系统输入电压；的初相角为
φ
表示为：求得输入电压的有效值为
U
irms
，则感应电压的有效值
U
crms
为：传感器两极板间的感应电压为
U
，两极板间的距离为
D
，则两极板间的电场强度大小
E
根据
E
＝
U/D
求出；当测量电容取为纳法级，远大于传感器固有电容，即
MC<<C
，设极板的表面积为
S
，两平行板间距为
D
，则平行板结构的传感器固有电容为：电场的有效值
E
Crms
为：即得到全电压等级感应式残压
。2.
根据权利要求1所述的全电压等级感应式残压检测装置，其特征在于：所述装置还包括与微控制器连接的电池管理模块
、
电源管理模块
、BLE4.0
蓝牙通信模块和
APP
显示模块；
BLE4.0
蓝牙通信模块将微控制器计算的电压值
、
电池电量信息传给
APP
显示模块
。3.
根据权利要求1所述的全电压等级感应式残压检测装置，其特征在于：所述装置还包括绝缘杆和验电杆，电场测量传感器设于微控制器上方，电场测量传感器固定在验电杆上；距离顶部
...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔林，李恒阳，梁仕斌，李茂昌，岳刚，李科林，陆泓羽，万雄彪，陈琪铭，王磊，周骏，王金龙，焦万章，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：