高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，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)濟社會的高速發(fā)展，社會用電量逐年上升，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。我們對電容器的日常維修、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，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；同時電力電纜等電力設(shè)備在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛，我們對電力電纜的日常維修、搶修、預(yù)試等工作中，在工作前必須對其進行充分放電。但是對于放電的過程中，殘余電荷產(chǎn)生的電壓是否在安全電壓之下，是否已經(jīng)充分放電，卻沒有專門的驗電裝置，對電纜及電容器放電是否完成沒有明確的指示。因此，研制一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，能夠即時反映電纜及電容器等電力設(shè)備停電時所帶殘余電荷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、通用性強的高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置。
[0004]本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，它主要由電壓取樣模塊、直流偏置模塊、主控制器、聲光報警模塊、電池模塊組成，所述的電壓取樣模塊主要由一串接在被檢線路上的取樣電阻構(gòu)成，所述取樣電阻的兩端連接于所述直流偏置模塊上，將取樣電阻的負電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識別的正電壓，同時，通過二極管鉗位輸入信號的幅值，避免超范圍的輸入信號損壞主控制器的ADC通道；所述直流偏置模塊連接于采用ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L芯片構(gòu)成的主控制器上，通過其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計算獲得實際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，分別通過不同的報警模塊進行報警。
[0005]所述的聲光報警模塊由指示燈和蜂鳴器組成，它們分別連接與主控制器上；所述的電池模塊，通過4節(jié)1.5V鈕扣電池串接，給直流偏置模塊和主控制器的提供電源。
[0006]所述的主控制器還相連有一自檢模塊，該自檢模塊在采樣、檢測電路時作以下顯75:電量大于80%時,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，表示電量太低，不能進行驗電操作。
[0007]本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單實用、新型、安全、功耗低、檢測范圍大和測試精度高等特點，較好的適用高壓電氣設(shè)備殘余電荷的檢測工作，能夠即時、精確的反映電纜及電容器帶電情況，從而確保人身和設(shè)備的安全。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0009]圖2是本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的介紹:圖1所示，一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，它主要由電壓取樣模塊1、直流偏置模塊2、主控制器3、聲光報警模塊4、電池模塊5以及自檢模塊6組成，所述的電壓取樣模塊I主要由一串接在被檢線路上的取樣電阻構(gòu)成，所述取樣電阻的兩端連接于所述直流偏置模塊2上，將取樣電阻的負電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識別的正電壓，同時，通過二極管鉗位輸入信號的幅值，避免超范圍的輸入信號損壞主控制器的ADC通道；所述直流偏置模塊2連接于采用ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L芯片構(gòu)成的主控制器3上，通過其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計算獲得實際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過相連的聲光報警模塊4的不同報警模塊進行報警。
[0011]所述的聲光報警模塊4由指示燈和蜂鳴器組成，它們分別連接于主控制器3上；所述的電池模塊5，通過4節(jié)1.5V鈕扣電池串接，給直流偏置模塊2和主控制器3的提供電源。
[0012]本實用新型所述的主控制器3還相連有一自檢模塊6，該自檢模塊在采樣、檢測電路時作以下顯不:電量大于80%時,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，表示電量太低，不能進行驗電操作。
[0013]實施例:
[0014]本實用新型通過電壓取樣模塊I的2kQ取樣電阻上流過電流，產(chǎn)生電壓信號，對電壓進行采樣、判斷和處理，通過直流偏置2模塊將負電壓裝換成主控制器3能識別的正電壓，進行電壓大小檢測，如果電壓大于設(shè)定的安全電壓，通過聲光報警4驅(qū)動指示燈和蜂鳴器給予不同程序的告警，提醒工作人員，直流偏置2和主控制器3的電源由電池模塊5的4節(jié)1.5V鈕扣電池串接進行供電，同時裝置還具有自檢模塊6，能對電池模塊5剩余電量以及裝置是否能夠正常工作進行檢測，當采樣、檢測電路能能正常工作，且電量大于80%時，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。
[0015]圖2所示，為了提高驗電盒的測量范圍和測試精度，本實用新型并未采用常規(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作為檢測裝置，該控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L。
[0016]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，S卩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；本實用新型選用該控制器，主要是應(yīng)用了其中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換和省電模式。
[0017]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，給予不同程序的生敬口目。
[0018]本實用新型可以做成較小的體積，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。
[0019]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。
[0020]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.高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，它主要由電壓取樣模塊、直流偏置模塊、主控制器、聲光報警模塊、電池模塊組成，其特征在于所述的電壓取樣模塊主要由一串接在被檢線路上的取樣電阻構(gòu)成，所述取樣電阻的兩端連接于所述直流偏置模塊上，將取樣電阻的負電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識別的正電壓，同時，通過二極管鉗位輸入信號的幅值，避免超范圍的輸入信號損壞主控制器的ADC通道；所述直流偏置模塊連接于采用ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L芯片構(gòu)成的主控制器上，通過其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計算獲得實際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，分別通過不同的報警模塊進行報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，其特征在于所述的聲光報警模塊由指示燈和蜂鳴器組成，它們分別連接與主控制器上；所述的電池模塊，通過4節(jié)I.5V鈕扣電池串接，給直流偏置模塊和主控制器的提供電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，其特征在于所述的主控制器還相連有一自檢模塊，該自檢模塊在米樣、檢測電路時作以下顯不:電量大于80%時，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。
【專利摘要】高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測裝置，它主要由電壓取樣模塊、直流偏置模塊、主控制器、聲光報警模塊、電池模塊組成，所述的電壓取樣模塊主要由一串接在被檢線路上的取樣電阻構(gòu)成，所述取樣電阻的兩端連接于所述直流偏置模塊上，將取樣電阻的負電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識別的正電壓；所述直流偏置模塊連接于采用ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L芯片構(gòu)成的主控制器上，通過其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計算獲得實際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過相連的聲光報警模塊給予不同程序的告警；所述的聲光報警模塊由指示燈和蜂鳴器組成，它們分別連接與主控制器上；它具有結(jié)構(gòu)簡單、易攜帶、操作方便、通用性強等特點。
【IPC分類】G01R19-25, G01R29-24
【公開號】CN204462261
【申請?zhí)枴緾N201420673171
【發(fā)明人】周剛, 胡海平, 徐偉, 秦剛, 劉強強, 胡濱, 朱晶亮, 虞嶸, 江政昕, 季曙明, 戴飛
【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7月8日
【申請日】2014年11月10日