新型無源式驗(yàn)電器性能及優(yōu)勢(shì)分析

薛立新　吳曉新

摘 要：高壓線路以及電力設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中是否帶電需要借助驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電。目前，變電站中常用的驗(yàn)電器一般為有源式，需要使用直流電源且必須與帶電設(shè)備導(dǎo)體直接接觸。文章所介紹的是無需外接電源，無需與高壓設(shè)備導(dǎo)體直接接觸，利用高壓設(shè)備帶電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而利用聲光報(bào)警電路來提示高壓電路有電或者無電，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種更為有效、可靠的驗(yàn)電模式。文章對(duì)無源式驗(yàn)電器在現(xiàn)場(chǎng)試用當(dāng)中的性能進(jìn)行分析，以及與接觸式有源驗(yàn)電器的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行對(duì)比，得出無源式驗(yàn)電器的檢驗(yàn)結(jié)果更加有效和可靠，能夠更加保證工作人員人身安全的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：高壓；驗(yàn)電器；無接觸；電場(chǎng)感應(yīng)

中圖分類號(hào)：TM721 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-0119-02

隨著經(jīng)濟(jì)地不斷發(fā)展，電力市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致對(duì)輸配電高壓設(shè)備的需求也處于一個(gè)急速增長(zhǎng)的階段。目前高壓驗(yàn)電器市場(chǎng)需求量與日俱增，市場(chǎng)上驗(yàn)電器雖種類繁多，但在使用方法以及構(gòu)造上面的原理實(shí)際基本相似，一般都是有源接觸式高壓驗(yàn)電器，而這種有源接觸式高壓驗(yàn)電器的使用一直以來都存在著一定的安全隱患。大部分是直接接觸式有源高壓驗(yàn)電器，這種驗(yàn)電器存在著一個(gè)不容忽視的重要問題，即一方面由于驗(yàn)電器直流電源電壓不穩(wěn)定可能對(duì)驗(yàn)電結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的干擾，另一方面由于驗(yàn)電時(shí)必須直接碰觸到帶電設(shè)備導(dǎo)體，若檢測(cè)過程中實(shí)際未接觸到導(dǎo)體會(huì)導(dǎo)致誤判。

1 新型無源式驗(yàn)電器的構(gòu)造

在電氣設(shè)備上工作，停電、驗(yàn)電、掛地線是保證安全的重要技術(shù)措施，其中驗(yàn)電措施必須依靠驗(yàn)電器等工器具或其他驗(yàn)電裝置來指示高壓設(shè)備是否帶電的顯示裝置。目前國(guó)內(nèi)高壓帶電顯示裝置通常分為直接接觸式，作為直接驗(yàn)電使用。

而現(xiàn)代的配電系統(tǒng)，由于現(xiàn)場(chǎng)多為線路纜化后的封閉式設(shè)備，驗(yàn)電器無法直接接觸到帶電導(dǎo)體，無法對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接驗(yàn)電。特別是在一些纜溝內(nèi)，在拆除、切割舊高壓電纜時(shí)，必須注意甄別運(yùn)行中的高壓電纜與停電檢修的高壓電纜，防止誤切割運(yùn)行中電纜而造成人員觸電傷亡事故，則需要一種能夠不需直接接觸到帶電導(dǎo)體，僅需通過在貼近電纜絕緣層外皮就能通過感應(yīng)原理指示電纜是否帶電的感應(yīng)式驗(yàn)電器。

當(dāng)前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的一些非接觸式傳感器（即感應(yīng)式傳感器）采用感應(yīng)高壓電場(chǎng)信號(hào)的原理，接收帶電體的電場(chǎng)信號(hào)，再將接收的電場(chǎng)信號(hào)發(fā)送給控制器，通過控制器顯示高壓設(shè)備是否帶電。這種非接觸式傳感器的控制器均需要工作電源才能工作，而在斷電情況下，這種非接觸式傳感器則無法判斷高壓設(shè)備是否帶電。因此，為解決這個(gè)問題，一種新型無源非接觸式驗(yàn)電器就應(yīng)運(yùn)而生。

具體實(shí)施方式：新型無源非接觸式高壓驗(yàn)電器，包括一控制盒，所述控制盒上端連接有檢測(cè)頭，所述控制盒下端設(shè)有一連接桿，所述連接桿經(jīng)連接頭與一手柄連接；所述控制盒包括一整流橋。如圖1所示，一種無源非接觸式高壓驗(yàn)電器，包括一控制盒1，所述控制盒1上端連接有檢測(cè)頭2，所述控制盒1下端設(shè)有一連接桿5，所述連接桿5經(jīng)連接頭3與一手柄4（本實(shí)用新型中，可通過更換不同的手柄適應(yīng)不同電壓等級(jí)的驗(yàn)電要求）連接。如圖2所示，所述控制盒1底面還設(shè)有4個(gè)顯示孔6；所述4個(gè)顯示孔6用于分別設(shè)置四個(gè)LED，如圖3所示。

2 新型無源驗(yàn)電器性能分析

信號(hào)采集以及信號(hào)的處理是對(duì)無源式驗(yàn)電器設(shè)計(jì)當(dāng)中十分重要的兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分性能也決定了無源式驗(yàn)電器的性能。其中，信號(hào)采集是需要對(duì)電路組成進(jìn)行絕緣，對(duì)于高壓輸電線的附近電場(chǎng)信號(hào)，主要是通過感應(yīng)片進(jìn)行感應(yīng)，所組成的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過放大之后，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)信號(hào)大小呈現(xiàn)出與工頻電場(chǎng)強(qiáng)度成正比的情況。

無源式驗(yàn)電器四個(gè)LED發(fā)光管D1--D4采用并、串連接法，D1、D2并聯(lián)，D3、D4并聯(lián)，然后兩組再串聯(lián)聯(lián)接，其特點(diǎn)是不管四個(gè)LED發(fā)光管中任一個(gè)形式的損壞，都可保證另三個(gè)管正常工作，在特定情況，兩個(gè)管甚至三個(gè)管損壞也能使其它管正常工作，大大增加裝置工作的可靠性。

3 新型無源式驗(yàn)電器的優(yōu)勢(shì)分析

新型無源非接觸式驗(yàn)電器是根據(jù)高壓電場(chǎng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一般而言，高壓線路在輸送電力的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)，這些電場(chǎng)通過被無源式驗(yàn)電器檢測(cè)之后，能夠判斷附近有沒有電，也可以根據(jù)電場(chǎng)的強(qiáng)度大小來初步判斷電壓的高低。在高壓電場(chǎng)感應(yīng)裝置中通過對(duì)電場(chǎng)信號(hào)的采集，將電場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為最簡(jiǎn)單的信號(hào)單元。我們所看到的信號(hào)處理實(shí)際上是通過集成電路來進(jìn)行，相比較其他的處理方法，集成電路系統(tǒng)處理可以更加有效地為全電路提供能量支持。

因此，這些設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中可以保證系統(tǒng)整個(gè)具有良好的安全性以及靈敏性。無接觸式高壓驗(yàn)電器無需外加工作電源，利用高壓電場(chǎng)效應(yīng)直接驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光管，進(jìn)行有電顯示，其檢測(cè)結(jié)果更加可靠可信。

無源式的驗(yàn)電器有著系統(tǒng)模擬自檢的基本功能，而且在檢測(cè)當(dāng)中是可以對(duì)50赫茲到60赫茲頻率的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)當(dāng)中可以有效減少其他電路所造成的影響以及對(duì)驗(yàn)電器的干擾。無源驗(yàn)電器是通過對(duì)電路所產(chǎn)生的電場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，因此不需要直接對(duì)導(dǎo)體接觸檢測(cè)，更能保證檢測(cè)過程工作人員的人身安全，這是它一個(gè)十分顯著的優(yōu)勢(shì)。對(duì)其他頻率的電場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行屏蔽減少其他信號(hào)所造成的干擾，也促使所得到的檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確有效?？傮w而言，無源式驗(yàn)電器更加安全可靠，對(duì)電網(wǎng)作業(yè)安全更有保證。

4 結(jié) 語

本文對(duì)無源驗(yàn)電器的性能以及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，可以看到隨著經(jīng)濟(jì)地不斷發(fā)展，無源驗(yàn)電器的使用推廣應(yīng)是必然的趨勢(shì)。在這一趨勢(shì)當(dāng)中，無源驗(yàn)電器雖然具有眾多的優(yōu)勢(shì)，但也是需要加以不斷完善和改進(jìn)，需進(jìn)一步提高無源驗(yàn)電器的適用范圍。因?yàn)樵跈z測(cè)當(dāng)中無源式驗(yàn)電器的使用范圍并不多，在實(shí)際的檢測(cè)當(dāng)中還是存在著一定的問題的。

無源式驗(yàn)電器實(shí)際上檢測(cè)的是電場(chǎng)強(qiáng)度，因此它主要的檢測(cè)對(duì)象也就是電場(chǎng)強(qiáng)度，但實(shí)際上這檢測(cè)功能還是可以加以擴(kuò)展的。如信號(hào)采集部分可使用有緣濾波器，對(duì)電場(chǎng)的波紋進(jìn)行過濾，讓所得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)更加可靠。這些功能都是在未來當(dāng)中需要加以完善的，對(duì)無源式驗(yàn)電器的未來發(fā)展前景的最好的展望，也是對(duì)無源式驗(yàn)電器的優(yōu)勢(shì)的保持與加強(qiáng)。

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