【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感与量测，特别涉及一种非侵入式高压输电线路验电装置及方法。
技术介绍
1、为保障电力作业安全，减少作业人员伤亡事故，电力行业制定现场作业的操作规程，在《国家电网公司电力安全工作规程》明确规定：在电气设备上工作，应有停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌等措施。验电时，人体应与待测设备保持安全距离，并设专人监护。装设接地线前应先验电，验明线路确无电压。其中验电是检测电气设备上工作电压是否存在的操作，需要使用高压验电器。因此电力领域对于验电设备也开展了大量研究。
2、总体上看，目前可采用的验电技术分为接触式验电设备、非接触式验电设备。接触式验电是由测量金属头、绝缘杆和人体构成的回路实现的，该技术应用范围广、技术成熟。但接触式验电因为需要直接触碰到高电压，当绝缘性能出现下降时，存在人员触电的风险，具有发生危险的可能性。并且大多数接触式验电器为声光报警式，现场的嘈杂环境很容易使操作人员产生误判断。此外，随着电网运行电压等级的提高，输电线路被架设在更高的杆塔上。输电线路架设高度从30-40米(220kv)、50-60米(500kv)、90-110米(1000kv)，不断提升的输电线路高度增加了施工人员现场施工的难度，工作人员需要在高空手持更长的验电器进行验电，给操作人员施工带来不方便，而且接触式验电器还存在验电死区、虚报警等缺陷，这导致了工作人员需要再三确认接触式验电器的报警结果。非接触式验电器就不需要与高电压相触，通过测量输电线路周围的电场强度或者通过感应电荷测量实现验电功能。非接触式验电设备具有小型化、安全性高
3、针对线路验电技术存在的问题，接触式验电应用范围广，缺点是存在验电死区、虚报警等缺陷。因接触式验电需要直接触碰到高压电，因此在高压线路应用受限。非接触式验电设备可小型化，减轻了验电人员作业负担。但因目前分辨力不足、电场畸变等，主要问题测量精度不够，特别是共塔架设输电线路非接触式验电问题更为严重。同时，330kv及以上电压等级线路验电技术和直流输电线路验电技术缺乏，通常采用绝缘绳或绝缘棒以放电声音方式验电，或采用间接方式验电，即通过开关的电气指示、隔离刀闸位置、遥信/遥测数据等进行判断，验电方式不直接。同时输电线路受临近带电线路电磁感应影响，现场线路仍然存在带电情况，因此验电精度差、成效受限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种非侵入式高压输电线路验电装置及方法，通过挂非侵入式高压输电线路验电装置实现安全验电目标，以解决现有非接触式验电测量精度差、测不准的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种非侵入式高压输电线路验电装置，包括无线连接的高压验电器；
4、所述高压验电器包括：固定主体、活动环组件和mems电压传感器；
5、固定主体包括主体部和设置于主体部顶部的固定环；固定环和主体部之间形成倾斜设置的导线出入开口；
6、活动环组件包括活动环和活动环驱动部；
7、主体部中设有滑动槽，活动环与所述滑动槽滑动连接；活动环连接所述活动环驱动部；所述活动环驱动部安装于主体部中，用于驱动活动环封闭或者打开所述导线出入开口；所述主体部中安装有用于感应待测高压输电线电压的mems电压传感器；
8、当活动环驱动部驱动活动环打开导线出入开口后，高压验电器通过导线出入开口挂在待测高压输电线上。
9、本专利技术进一步的改进在于：活动环呈楔形状；导线出入开口为由下向上倾斜设置的出入开口，倾斜角度为15°-45°；开口的宽度大于待测导线的直径。
10、本专利技术进一步的改进在于：活动环驱动部包括拉杆、拉环和弹簧；活动环的一端通过拉杆连接位于主体部外周的拉环；所述拉杆穿设于主体部上所设置的与滑动槽连通的导向槽；拉杆位于滑动槽内的部分外周套设有弹簧；弹簧的一端与活动环底部抵接，弹簧的另一端与滑动槽底部抵接。
11、本专利技术进一步的改进在于：活动环驱动部包括拉杆和驱动电机；活动环与拉杆连接；所述拉杆的下部设有齿条；驱动电机固定在主体部中；驱动电机的输出端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条啮合连接。
12、本专利技术进一步的改进在于：mems电压传感器包括感应电极、mems电场敏感器件和信号处理电路；感应电极设置于导线出入开口旁侧，感应电极通过屏蔽导线连接mems电场敏感器件，mems电场敏感器件连接所述信号处理电路；所述感应电极用于感应待测高压输电线电压形成感应电荷；mems电场敏感器件用于根据感应电极的感应电荷形成感应电流，感应电流进行i/v变换输出电压信号；信号处理电路用于对mems电场敏感器件输出的电压信号进行信号放大和滤波。
13、本专利技术进一步的改进在于：还包括用户终端；主体部中还安装有主控板、储能电池和通信单元；信号处理电路、主控板和通信单元依次连接；
14、储能电池连接mems电场敏感器件、信号处理电路、主控板和通信单元，用于向mems电场敏感器件、信号处理电路、主控板和通信单元供电；
15、主控板用于对信号处理电路输出的电压信号通过ad采样进行数字化处理，获得待测高压输电线的实时电压信息；
16、所述通信单元与所述用户终端进行无线通信，用于将主控板输出的待测高压输电线的实时电压信息发送给用户终端。
17、本专利技术进一步的改进在于：信号处理电路包括相互连接的信号放大器和带通滤波器；所述mems电场敏感器件依次通过信号放大器和带通滤波器连接主控板。
18、本专利技术进一步的改进在于：所述通信单元还用于接收用户终端发出的控制指令；
19、所述通信单元还用于将所述控制指令输出给主控板；所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，包括无线连接的高压验电器(100)；
2.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环(31)呈楔形状；导线出入开口(110)为由下向上倾斜设置的出入开口，倾斜角度为15°-45°；开口的宽度大于待测导线的直径。
3.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环驱动部包括拉杆(32)、拉环(33)和弹簧(34)；活动环(31)的一端通过拉杆(32)连接位于主体部(12)外周的拉环(33)；所述拉杆(32)穿设于主体部(12)上所设置的与滑动槽(120)连通的导向槽(121)；拉杆(32)位于滑动槽(120)内的部分外周套设有弹簧(34)；弹簧(34)的一端与活动环(31)底部抵接，弹簧(34)的另一端与滑动槽(120)底部抵接。
4.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环驱动部包括拉杆(32)和驱动电机(35)；活动环(31)与拉杆(32)连接；所述拉杆(32)的下部设有齿条；驱动电机(35)固定在主体部(12)中；驱动电
5.根据权利要求3或4所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，MEMS电压传感器包括感应电极(40)、MEMS电场敏感器件(4)和信号处理电路(42)；感应电极(40)设置于导线出入开口(110)旁侧，感应电极(40)通过屏蔽导线(41)连接MEMS电场敏感器件(4)，MEMS电场敏感器件(4)连接所述信号处理电路(42)；所述感应电极(40)用于感应待测高压输电线电压形成感应电荷；MEMS电场敏感器件(4)用于根据感应电极(40)的感应电荷形成感应电流，感应电流进行I/V变换输出电压信号；信号处理电路(42)用于对MEMS电场敏感器件(4)输出的电压信号进行信号放大和滤波。
6.根据权利要求5所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，还包括用户终端(200)；主体部(12)中还安装有主控板(5)、储能电池(6)和通信单元(7)；信号处理电路(42)、主控板(5)和通信单元(7)依次连接；
7.根据权利要求5所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，信号处理电路(42)包括相互连接的信号放大器和带通滤波器；所述MEMS电场敏感器件(4)依次通过信号放大器和带通滤波器连接主控板(5)。
8.根据权利要求7所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，所述通信单元(7)还用于接收用户终端(200)发出的控制指令；
9.根据权利要求6所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，主体部(12)的外部设有太阳能板(8)，所述太阳能板(8)连接储能电池(6)，用于对储能电池(6)充电。
10.非侵入式高压输电线路验电方法，使用如权利要求1至9中任一项所述的非侵入式高压输电线路验电装置来实现，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，包括无线连接的高压验电器(100)；
2.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环(31)呈楔形状；导线出入开口(110)为由下向上倾斜设置的出入开口，倾斜角度为15°-45°；开口的宽度大于待测导线的直径。
3.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环驱动部包括拉杆(32)、拉环(33)和弹簧(34)；活动环(31)的一端通过拉杆(32)连接位于主体部(12)外周的拉环(33)；所述拉杆(32)穿设于主体部(12)上所设置的与滑动槽(120)连通的导向槽(121)；拉杆(32)位于滑动槽(120)内的部分外周套设有弹簧(34)；弹簧(34)的一端与活动环(31)底部抵接，弹簧(34)的另一端与滑动槽(120)底部抵接。
4.根据权利要求1所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，活动环驱动部包括拉杆(32)和驱动电机(35)；活动环(31)与拉杆(32)连接；所述拉杆(32)的下部设有齿条；驱动电机(35)固定在主体部(12)中；驱动电机(35)的输出端连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条啮合连接。
5.根据权利要求3或4所述的非侵入式高压输电线路验电装置，其特征在于，mems电压传感器包括感应电极(40)、mems电场敏感器件(4)和信号处理电路(42)；感应电极(40)设置于导线出入开口(110)旁侧，感应电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷煜卿，焦飞，张明皓，杨庆，廖伟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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