高壓電容器的專用放電棒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓電容器的專用放電棒裝置，屬于電力設(shè)備工器具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟社會高速發(fā)展，社會的用電量逐年上升，變電所容量也隨著用電量的增加而增加，同時變電所的感性負荷也隨之增加，導(dǎo)致功率因數(shù)下降，電壓下降。因此，為了確保用戶的用電質(zhì)量，在變電所安裝的電容器組容量越來越大，單個電容器電容量也隨之增大。我們對電容器是常維修、搶修、預(yù)試等工作中，在工作前必須對電容器組及單個電容器進行放電，但目前比較理想的放電棒還沒有。因為《安規(guī)》上有明確規(guī)定:電纜及電容器接地前應(yīng)逐相充分放電，星形接線電容器的中性點應(yīng)接地、串聯(lián)電容器及與整組電容器脫離的電容器應(yīng)逐個多次放電，裝在絕緣支架上的電容器外殼也應(yīng)放電。單個電容器試驗前，必須對每個電容器短接并接地，進行長時間多次放電，但目前普通的放電棒不能滿足以上條件；同時，對電纜及電容器放電是否完成并沒有明確的指示。因此，研制一個電容器專用放電棒，符合《安規(guī)》要求，對電容器進行放電，并且能夠即時反映電纜及電容器帶電情況是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易攜帶、操作方便、通用性強的高壓電容器的專用放電棒裝置。
[0004]本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種高壓電容器的專用放電棒裝置，它主要包括兩個用于掛接高壓電器兩端的放電端以及分別與兩放電端用導(dǎo)線連接的接地線，所述的兩個放電端分別固定在兩根絕緣棒上，且在放電端與接地線之間串接有一限流電阻。
[0005]所述的兩個放電端中的至少一個放電端與接地線之間還串接有一電壓取樣電阻，在該電壓取樣電阻的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置。
[0006]所述的兩個放電端與接地線之間各串接有一電壓取樣電阻，在該電壓取樣電阻的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置；所述的驗電裝置為電壓表或為由分立原件和邏輯器件構(gòu)成的驗電裝置，或有小型單片機控制器構(gòu)成。
[0007]所述的小型單片機控制器由ATMEGA16L控制器組成，在該ATMEGA16L控制器的驅(qū)動弓I腳上相連有能發(fā)出聲光報警信號的報警裝置。
[0008]本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、實用、新型、安全、合理等特點，較好的適用于高壓斷路器檢測試驗現(xiàn)場，能夠即時反映電纜及電容器帶電情況，一次完成放電、驗電、掛接地線等功能，從而確保人身和設(shè)備的安全。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的放電驗電原理圖。
[0010]圖2是本實用新型所述的一種驗電裝置原理框圖。
[0011]圖3是本實用新型所述的一種驗電裝置電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的介紹:圖1所示，本實用新型所述的一種高壓電容器的專用放電棒裝置，它主要包括兩個用于掛接高壓電器I兩端的放電端2以及分別與兩放電端2用導(dǎo)線連接的接地線3，所述的兩個放電端2分別固定在兩根絕緣棒4上，且在放電端2與接地線3之間串接有一限流電阻5。
[0013]本實用新型所述的兩個放電端2中的至少一個放電端與接地線3之間還串接有一電壓取樣電阻6，在該電壓取樣電阻6的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置7。
[0014]圖中所示，所述的兩個放電端2與接地線3之間各串接有一電壓取樣電阻6，在該電壓取樣電阻6的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置7 ;所述的驗電裝置為電壓表、電流表或為由分立原件和邏輯器件構(gòu)成的驗電裝置，或有小型單片機控制器構(gòu)成。
[0015]圖2、3所示為本實用新型所述驗電裝置的一種，它是由小型單片機控制器構(gòu)成；所述的小型單片機控制器由ATMEGA16L控制器組成，在該ATMEGA16L控制器的驅(qū)動引腳上相連有能發(fā)出聲光報警信號的報警裝置。圖3所示為該小型單片機控制器的電路原理圖。
[0016]圖2中包括:高壓端信號8，加直流偏置9，主控制器10，自檢按鍵11，電池供電12，聲光報警13。
[0017]裝置通過放電端I用于掛接高壓電器的兩端，實現(xiàn)電容器放電時需兩端短接的功能，驗電盒2在電容器放電沒有完成時發(fā)出聲光報警信號提醒試驗人員，接電線3用于高壓電容器放電和檢修接地的功能，絕緣棒4用于將放電端掛接與高壓電容器兩端，實現(xiàn)掛接放電棒時的絕緣功能，裝置相對于傳統(tǒng)的放電方式，增加了聲光報警和掛接地的功能，大大提高電氣試驗過程的安全性，保證試驗人員和設(shè)備安全，提高檢修試驗工作的效率。
[0018]本實用新型具有如下幾個創(chuàng)新點:
[0019]I)具有帶電報警功能的電容器專用放電棒，解決普通放電棒無法實現(xiàn)的對電容器的放電功能，有了比較實用、新型、安全、合理的專用工器具；
[0020]2)具有帶電報警功能的電容器專用放電棒具有全新的主動保護理念，在放電的功能上增加了驗電、掛接地線的功能；
[0021]3)裝置具有驗電話聲光報警功能，在電容器等具有存儲電能功能的設(shè)備上放電時，通過聲光兩種方式提醒試驗人員及其他工作人員，設(shè)備是否還處于電能還沒完全放完狀態(tài)。
[0022]實施例:如圖1所示，本實用新型所述的電容器帶電報警放電棒是對電容器的放電，必須同時由兩根放電棒完成；高壓電容器兩端的電壓經(jīng)接地線回路和兩個限流電阻短接，電容上的剩余電荷逐步泄放為零。放電過程中,放電棒高壓端的2kQ取樣電阻上流過電流，產(chǎn)生電壓信號，由驗電盒對電壓進行采樣、判斷和處理。
[0023]本實用新型可以采取常規(guī)的分立元件+邏輯芯片的電路方式作為驗電裝置，但為了提高測量的準確度和控制的靈活性，本實用新型采用如圖2所示的、由4節(jié)1.5V鈕扣電池串接供電的驗電裝置，其中包括一小規(guī)?？刂破?，控制器內(nèi)部的a/d轉(zhuǎn)換器可以對高壓信號進行精確的測量，同時引腳直接驅(qū)動指示燈和蜂鳴器。
[0024]本實用新型所述的驗電裝置可以包括一塊由指示燈、按鍵、蜂鳴孔和開關(guān)組成面板；指示燈分為高壓指示和電量指示，當(dāng)采樣到有高壓時，高壓指示燈閃爍，電壓越高，閃爍越快，達到額定測量的1kV時，指示燈常亮；電量指示分為3檔，當(dāng)按下自檢鍵時，電量大于80%,全亮，電量大于50%,兩個亮，電量大于20%, —個亮,如果一個燈都不亮，表不電量太低，不能進行驗電操作。電源開關(guān)的作用是斷開驗電盒的供電，起到節(jié)約電量的功能。
[0025]圖3所示，為了提高驗電盒的測量范圍和測試精度，設(shè)計中并未采用常規(guī)的分立元件+邏輯器件的電路模式，而是選用了一款小型單片機控制器，該控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L ;它具有如下特點:16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash (具有同時讀寫的能力，即Rffff)，512字節(jié)EEPR0M，1K字節(jié)SRAM，32個通用I/O 口線，32個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/計數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI串行端口，以及六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。
[0026]本實用新型所述驗電裝置選用該控制器，主要是應(yīng)用了其中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換和省電模式。
[0027]輸入的交直流電壓信號，既有正電壓，又有負電壓，單片機的ADC輸入只能允許正電壓，因此，電路通過電阻R8給輸入信號提供直流偏置，同時，二極管Dl鉗位輸入信號的幅值，避免超范圍的輸入信號損壞單片機的ADC通道。這樣，輸入的交直流信號，通過單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換，就可以計算獲得實際高壓端的電壓值，從而根據(jù)電壓的大小，給予不同程序的生敏口目。
[0028]同時，本實用新型可以將驗電裝置做成一個驗電盒，由于驗電盒的體積較小，只能放入很小的電池，因此，電路的低功耗要求也很高。常規(guī)的分立元件電路耦電很小，只有uA級別，所以可以長期無開關(guān)工作。而單片機的功耗正常時，可達mA級別，為了能提高驗電器的電池續(xù)航能力，設(shè)計中采取了兩個措施，一個是增加電源開關(guān)，不用時，主動切斷電源節(jié)約電池能耗；另一個是使單片機在外接無電壓時，進入低功耗模式，這時的電源電流也可以減小到uA級別。
[0029]內(nèi)部的供電電池為6V，而單片機的工作電壓范圍是2.7-5.5V，當(dāng)電池電壓很低仍能正常工作，因此，還可以通過單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，測量電池的電壓值，并給予電量提示。單片機豐富的外接I/O 口和靈活的軟件編程，讓驗電器的功能復(fù)雜性和測量精度有了質(zhì)的提聞。
【主權(quán)項】
1.高壓電容器的專用放電棒裝置，它主要包括兩個用于掛接高壓電器兩端的放電端以及分別與兩放電端用導(dǎo)線連接的接地線，其特征在于所述的兩個放電端分別固定在兩根絕緣棒上，且在放電端與接地線之間串接有一限流電阻；所述的兩個放電端中的至少一個放電端與接地線之間還串接有一電壓取樣電阻，在該電壓取樣電阻的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電容器的專用放電棒裝置，其特征在于所述的兩個放電端與接地線之間各串接有一電壓取樣電阻，在該電壓取樣電阻的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置；所述的驗電裝置為電壓表或為由分立原件和邏輯器件構(gòu)成的驗電裝置，或有小型單片機控制器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓電容器的專用放電棒裝置，其特征在于所述的小型單片機控制器由ATMEGA16L控制器組成，在該ATMEGA16L控制器的驅(qū)動引腳上相連有能發(fā)出聲光報警信號的報警裝置。
【專利摘要】高壓電容器的專用放電棒裝置，它主要包括兩個用于掛接高壓電器兩端的放電端以及分別與兩放電端用導(dǎo)線連接的接地線，所述的兩個放電端分別固定在兩根絕緣棒上，且在放電端與接地線之間串接有一限流電阻；所述的兩個放電端中的至少一個放電端與接地線之間還串接有一電壓取樣電阻，在該電壓取樣電阻的兩端連接有一至少能顯示放電工作狀態(tài)的驗電裝置；它具有結(jié)構(gòu)簡單、實用、新型、安全、合理，較好的適用于高壓斷路器檢測試驗現(xiàn)場，能確保人身和設(shè)備的安全等特點。
【IPC分類】G01R31-327, G01R1-04
【公開號】CN204389537
【申請?zhí)枴緾N201420672920
【發(fā)明人】周剛, 秦剛, 傅利成, 史建勛, 湯曉石, 李霖, 邵明紅, 紀宏德, 胡海平, 周垠, 顏國華, 張中良
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月10日