專利名稱：電場效應(yīng)的高壓帶電指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓帶電指示器，屬于高壓檢測裝置。
電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠，變電站和配電站廣泛采用高壓開關(guān)柜(高壓電器設(shè)備)對電力的輸送進(jìn)行控制。為了保護(hù)操作人員及高壓電器設(shè)備的安全，防止操作人員在帶電狀態(tài)下的誤操作造成的人身傷害和開關(guān)設(shè)備損壞等嚴(yán)重事故，電力系統(tǒng)要求監(jiān)測高壓開關(guān)柜三相進(jìn)出母線的帶電狀態(tài)，并給予帶電警示。
高壓帶電指示器是安裝在高壓開關(guān)柜面板上指示高壓開關(guān)柜進(jìn)出母線有無高電壓的一種專門指示儀器。(德)阿·施瓦柏著《高電壓測量技術(shù)》p52-92，電力工業(yè)出版社1982年10月，報導(dǎo)了采用電阻和電容分壓指示。目前，高壓開關(guān)柜上安裝的帶電指示裝置所提取高壓帶電信號的方法都根據(jù)上述原理，皆是依靠一種經(jīng)過特殊加工制作的母線支承絕緣子傳遞母線上的高壓信號。這種專門的母線絕緣子是采用環(huán)氧樹脂真空澆注工藝，先把一種專門用于檢測高電壓的金屬瓷電容棒串聯(lián)起來，然后澆鑄到母線支承絕緣子中，做成一種特殊的絕緣子。這種絕緣子安裝在高壓開關(guān)柜中，既能支承進(jìn)出母線，又能作為高壓帶電指示器的信號傳感器使用，其送出來的電壓信號，再經(jīng)過電容分壓后直接驅(qū)動氖燈發(fā)光指示。然而上述支承絕緣子不僅造價昂貴，工藝復(fù)雜，而且需要投資專門的制造設(shè)備和購買專門的金屬瓷電容棒；該絕緣子信號端輸出電壓高于100伏的強(qiáng)電壓信號，在高壓開關(guān)柜現(xiàn)場安裝調(diào)試或電力系統(tǒng)母線發(fā)生過電壓故障時，其絕緣子信號端輸出電壓可高達(dá)上千伏，很容易造成危害儀器和操作人員的潛在危險；當(dāng)金屬瓷電容棒出現(xiàn)質(zhì)量問題，發(fā)生高電壓擊穿現(xiàn)象，將造成重大安全事故。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電場效應(yīng)的高壓帶電指示器，其特點是采用高壓電場效應(yīng)原理，利用母線高電壓在支承絕緣子內(nèi)外層的電場梯度分布，在絕緣子內(nèi)部不用安裝任何形式的金屬瓷電容棒，而是在絕緣子尾部提取端部電場弱電壓信號進(jìn)行帶電檢測，以增強(qiáng)高壓帶電指示器在高壓開關(guān)柜使用的安全性和可靠性。
本實用新型的目的由以下技術(shù)措施實現(xiàn)。
電場效應(yīng)的高壓帶電指示器由支承絕緣子，信號放大電路，信號識別控制電路和帶電指示電路組成。支承絕緣子尾部設(shè)有接線端子；信號放大電路由電容、電阻和三極管組成；信號識別控制電路由單片微機(jī)芯片或者與非門芯片組成；帶電指示電路由發(fā)光二極管和七段數(shù)碼管組成。上述各元件和電路的連接方式及電信號傳遞如下信號放大電路的輸入端與支承絕緣子尾部的接線端子相連，其輸出端與信號識別控制電路的輸入端相連，將采集的信號通過信號電纜把弱電壓信號傳送到信號放大電路進(jìn)行放大和整理，帶電指示電路與信號識別控制電路的輸出端相連，并通過與非門芯片或者單片微機(jī)芯片控制發(fā)光二極管和七段數(shù)碼管進(jìn)行發(fā)光指示。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例和附圖給出。


圖1為電場效應(yīng)的高壓帶電指示器的一種結(jié)構(gòu)框圖圖2為電場效應(yīng)的高壓帶電指示器的一種電路原理圖實施例下面通過實施例對本實用新型進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，不能理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)以上內(nèi)容對本實用新型作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
電場效應(yīng)的高壓帶電指示器的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，它由支承絕緣子1，信號放大電路4，信號識別控制電路7和帶電指示電路8組成。支承絕緣子是指在工程安裝現(xiàn)場或電器裝配車間生產(chǎn)線上的高壓開關(guān)柜中的三相進(jìn)出母線下的支承絕緣子，支承絕緣子尾部設(shè)有接線端子；信號放大電路由電容、電阻和三極管組成；信號識別控制電路由單片微機(jī)芯片或與非門芯片組成，帶電指示電路由發(fā)光二極管LED和七段數(shù)碼管S1組成。支承絕緣子1，信號放大電路4，信號識別控制電路7、帶電指示電路8和各元件的具體連接方式如下A相信號放大電路4的輸入端與A相支承絕緣子Z1尾部的接線端子相連，通過信號電纜連接電容C1、C2，電阻R1、R2和三極管構(gòu)成信號放大電路4，三極管選用3DG12，其輸出端與信號識別控制電路7的與非門芯片的輸入輸1、2相連，信號識別控制電路7選用與非門芯片CD4011，與非門的輸出腳8接電源，腳7接地，帶電指示電路8的發(fā)光二極管LED和七段數(shù)碼管S1并聯(lián)后接與非門輸出腳9；B相信號放大電路5的輸入端與B相支承絕緣子Z2尾部的接線端子相連，通過信號電纜連接電容C3、C4，電阻R3、R4和三極管構(gòu)成信號放大電路5，三極管選用3DG12，其輸出端與信號識別電路7的與非門芯片的輸入腳3、4相連，信號識別電路7選用與非門芯片CD4011，帶電指示電路9的發(fā)光二極管LED和七段數(shù)碼管S2并聯(lián)后接與非門輸出腳10；C相信號放大電路6的輸入端與C相支承絕緣子Z3尾部的接線端子相連，通過信號電纜連接電容C5、C6，電阻R5、R6和三極管構(gòu)成信號放大電路6，三極管選用3DG12，其輸出端與信號識別控制電路7的與非門芯片的輸入腳5、6相連，信號識別控制電路7選用與非門芯片CD4011，帶電指示電路10的發(fā)光二極管LED和七段數(shù)碼管S3并聯(lián)后接與非門輸出腳11。高壓開關(guān)柜母線A相、B相、C相帶電時，發(fā)光二極管LED亮，七段數(shù)碼管分別顯A、B、C字母。
本實用新型具有如下優(yōu)點1．本實用新型采用高電壓電場效應(yīng)原理，利用母線高電壓在支承絕緣子內(nèi)外層的電場梯度分布，在絕緣子內(nèi)部不安裝任何金屬瓷電容棒或者分壓電阻，而是在絕緣子尾部提取端部電場弱電壓信號進(jìn)行帶電檢測，大幅度提高了儀器的可靠性、安全性和可操作性。
2．本實用新型的高壓帶電指示器的工藝制作簡單，安裝檢測方便，降低了儀器的制造成本。
3．采用弱電壓檢測，適應(yīng)性強(qiáng)，可在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
權(quán)利要求1．一種電場效應(yīng)的高壓帶電指示器，其特征在于該指示器由支承絕緣子(1)，信號放大電路(4)，信號識別控制電路(7)和帶電指示電路(8)組成，信號放大電路(4)的輸入端與支承絕緣子(1)尾部的接線端子相連，其輸出端與信號識別控制電路(7)的輸入端相連，帶電指示電路(8)與信號識別控制電路(7)的輸出端連接并實現(xiàn)高壓帶電檢測，B相和C相連接方式與A相雷同。
2．按照權(quán)利要求1所述電場效應(yīng)的高壓帶電指示器，其特征在于信號識別控制電路(7)由單片微機(jī)芯片或者與非門芯片組成。
3．按照權(quán)利要求1所述電場效應(yīng)的高壓帶電指示器，其特征在于帶電指示電路(8)由發(fā)光二極管(11)和七段數(shù)碼管(12)組成，它們并聯(lián)后與信號識別控制電路(7)的輸出端相連。
專利摘要一種電場效應(yīng)的高壓帶電指示器,由支承絕緣子(1),信號放大電路(4),信號識別控制電路(7)和帶電指示電路(8)組成。信號放大電路的輸入端與支承絕緣子(1)尾部的接線端子相連,其輸出端與信號識別控制電路(7)的輸入端相連,帶電指示電路由發(fā)光二極管(11)和七段數(shù)碼管(12)并聯(lián)后與信號識別控制電路(7)的輸出端連接并實現(xiàn)高壓帶電檢測。大幅度提高了儀器的可靠性、安全性和可操作性。
文檔編號G01R19/145GK2438130SQ0022334
公開日2001年7月4日 申請日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月23日
發(fā)明者劉念, 謝馳 申請人:四川大學(xué)