一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)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(bào)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(fù)電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識(shí)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(guò)其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計(jì)算獲得實(shí)際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過(guò)相連的聲光報(bào)警模塊給予不同程序的告警；所述的聲光報(bào)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(jiǎn)單、易攜帶、操作方便、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)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(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，社會(huì)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(shí)變電所的感性負(fù)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(lái)越大，單個(gè)電容器電容量也隨之增大。我們對(duì)電容器的日常維修、搶修、預(yù)試等工作中，在工作前必須對(duì)電容器組及單個(gè)電容器進(jìn)行放電，因?yàn)椤栋惨?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(diǎn)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(gè)多次放電，裝在絕緣支架上的電容器外殼也應(yīng)放電；同時(shí)電力電纜等電力設(shè)備在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，我們對(duì)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(duì)其進(jìn)行充分放電。但是對(duì)于放電的過(guò)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(méi)有專門的驗(yàn)電裝置，對(duì)電纜及電容器放電是否完成沒(méi)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(cè)裝置，能夠即時(shí)反映電纜及電容器等電力設(shè)備停電時(shí)所帶殘余電荷情況是非常有必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易攜帶、操作方便、通用性強(qiáng)的高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)裝置。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)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(bào)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(fù)電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識(shí)別的正電壓，同時(shí)，通過(guò)二極管鉗位輸入信號(hào)的幅值，避免超范圍的輸入信號(hào)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(guò)其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計(jì)算獲得實(shí)際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過(guò)相連的聲光報(bào)警模塊給予不同程序的告警。
[0005]所述的聲光報(bào)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(guò)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(cè)電路時(shí)作以下顯75:電量大于80%時(shí),全亮，電量大于50%,兩個(gè)亮，電量大于20%, —個(gè)亮,如果一個(gè)燈都不亮，表示電量太低，不能進(jìn)行驗(yàn)電操作。
[0007]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、新型、安全、功耗低、檢測(cè)范圍大和測(cè)試精度高等特點(diǎn)，較好的適用高壓電氣設(shè)備殘余電荷的檢測(cè)工作，能夠即時(shí)、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。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:圖1所示，一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)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(bào)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(fù)電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識(shí)別的正電壓，同時(shí)，通過(guò)二極管鉗位輸入信號(hào)的幅值，避免超范圍的輸入信號(hào)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(guò)其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計(jì)算獲得實(shí)際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過(guò)相連的聲光報(bào)警模塊4給予不同程序的告警。
[0011]所述的聲光報(bào)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(guò)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]本發(fā)明所述的主控制器3還相連有一自檢模塊6，該自檢模塊在采樣、檢測(cè)電路時(shí)作以下顯不:電量大于80%時(shí),全亮，電量大于50%,兩個(gè)亮，電量大于20%, —個(gè)亮,如果一個(gè)燈都不亮，表示電量太低，不能進(jìn)行驗(yàn)電操作。
[0013]實(shí)施例:
本發(fā)明通過(guò)電壓取樣模塊I的2kQ取樣電阻上流過(guò)電流，產(chǎn)生電壓信號(hào)，對(duì)電壓進(jìn)行采樣、判斷和處理，通過(guò)直流偏置2模塊將負(fù)電壓裝換成主控制器3能識(shí)別的正電壓，進(jìn)行電壓大小檢測(cè)，如果電壓大于設(shè)定的安全電壓，通過(guò)聲光報(bào)警4驅(qū)動(dòng)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(jìn)行供電，同時(shí)裝置還具有自檢模塊6，能對(duì)電池模塊5剩余電量以及裝置是否能夠正常工作進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)采樣、檢測(cè)電路能能正常工作，且電量大于80%時(shí)，全亮，電量大于50%,兩個(gè)亮，電量大于20%, —個(gè)亮,如果一個(gè)燈都不亮，表不電量太低，不能進(jìn)行驗(yàn)電操作。
[0014]圖2所示，為了提高驗(yàn)電盒的測(cè)量范圍和測(cè)試精度，本發(fā)明并未采用常規(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(jī)控制器作為檢測(cè)裝置，該控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L。
[0015]它具有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫的能力，S卩Rffff)，512字節(jié)EEPR0M，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用I/O 口線，32個(gè)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(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式；本發(fā)明選用該控制器，主要是應(yīng)用了其中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換和省電模式。
[0016]輸入的交直流電壓信號(hào)，既有正電壓，又有負(fù)電壓，單片機(jī)的ADC輸入只能允許正電壓，因此，電路通過(guò)電阻R8給輸入信號(hào)提供直流偏置，同時(shí)，二極管Dl鉗位輸入信號(hào)的幅值，避免超范圍的輸入信號(hào)損壞單片機(jī)的ADC通道。這樣，輸入的交直流信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換，就可以計(jì)算獲得實(shí)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。
[0017]本發(fā)明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(jí)別，所以可以長(zhǎng)期無(wú)開(kāi)關(guān)工作。而單片機(jī)的功耗正常時(shí)，可達(dá)mA級(jí)別，為了能提高驗(yàn)電器的電池續(xù)航能力，設(shè)計(jì)中采取了兩個(gè)措施，一個(gè)是增加電源開(kāi)關(guān)，不用時(shí)，主動(dòng)切斷電源節(jié)約電池能耗；另一個(gè)是使單片機(jī)在外接無(wú)電壓時(shí)，進(jìn)入低功耗模式，這時(shí)的電源電流也可以減小到uA級(jí)別。
[0018]內(nèi)部的供電電池為6V，而單片機(jī)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(guò)單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，測(cè)量電池的電壓值，并給予電量提示。
[0019]單片機(jī)豐富的外接I/O 口和靈活的軟件編程，讓驗(yàn)電器的功能復(fù)雜性和測(cè)量精度有了質(zhì)的提聞。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓電氣設(shè)備殘余電荷檢測(cè)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(bào)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(fù)電壓轉(zhuǎn)換成主控制器能夠識(shí)別的正電壓，同時(shí)，通過(guò)二極管鉗位輸入信號(hào)的幅值，避免超范圍的輸入信號(hào)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(guò)其模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，計(jì)算獲得實(shí)際高壓端的電壓值，并根據(jù)電壓的大小，通過(guò)相連的聲光報(bào)警模塊給予不同程序的告警。
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(cè)裝置，其特征在于所述的聲光報(bào)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(guò)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(cè)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(cè)電路時(shí)作以下顯不:電量大于80%時(shí)，全亮，電量大于50%,兩個(gè)亮，電量大于20%, —個(gè)亮,如果一個(gè)燈都不亮，表不電量太低，不能進(jìn)行驗(yàn)電操作。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK104459358SQ201410635404
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】周剛, 徐偉, 陳剛, 錢軍, 胡海平, 王洪儉 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司