一种验电器检测装置的研制

时间：2022-09-19 01:29:42

关键字：验电器逆变升压模块电极

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[导读]摘要:目前很多地方没有带电设备可供验电器检测,并且在使用工频变压器进行验电器检测时,存在着工频电压发生器体积庞大、携带不便,而且不能产生肉眼可供观察的现象验证发生器本身工作正常的技术问题。鉴于此,设计了一种验电器检测装置,包括逆变升压模块、直流电源和电极。逆变升压模块分别与直流电源和电极相连接,直流电源输出的电流通过逆变升压模块后为电极供电,以使电极周围空气被击穿产生可视电弧,通过可视电弧检测验电器是否正常工作,达到了方便携带、肉眼可观察到测试效果的目的。

引言

验电器是电力系统中常用的安全工具,它用于检测0.1~500kV线路或设备是否带有运行工频电压,以确保停电检修工作人员的人身安全。目前,电力部门使用的大多为电容型、语言式、声光式高压验电器。高压验电器本身虽设有自检开关,但只能检测高压验电器本身的电路状况,对于电路外的、来自高压信号的检验却无能为力。

根据《中国南方电网有限责任公司电力安全工作规程》的规定,验电器在使用前除应在试验有效期内,外观良好,声光显示正常外,还需在相应电压的带电设备上验证其自身良好,然后才能在停电设备上实施验电。但在现场实际中,往往很多地方没有带电设备可供验电器检测。而市面上的工频电压发生器体积庞大、携带不便,且不能产生肉眼可供观察的现象验证发生器本身工作正常。

1存在问题分析

目前,高压验电器广泛用于电力系统的检修工作,高压验电器是用来检测高压电力设备是否带电的装置。在使用高压验电器进行验电时,需要操作人员带上绝缘手套,手握绝缘杆尾部,渐渐地将验电器的接触极移近待测带电体,直至触及待测带电体。此过程中如果验电器一直是无声、光指示,则判断该带电体不带电。但是这种方法存在以下问题:

(1)当验电器中机械损坏时进行验电检测,不管带电体是否带电验电器都不会发出声、光指示,如果这时对带电体进行操作可能会对检测人员的人身安全造成威胁。所以,验电器在使用前除应在试验有效期内,外观良好,声光显示正常外,还需在相应电压的带电设备上验证其自身良好,然后才能在停电设备上实施验电。

(2)实践中往往很多地方没有带电设备可供验电器检测,并且在使用工频变压器进行验电器检测时,存在着工频电压发生器体积庞大、携带不便,且不能产生肉眼可供观察的现象验证发生器本身工作正常等缺陷。

2解决方案

研制一种验电器检测装置,以达到肉眼可观察到测试效果的目的。该装置包括逆变升压模块、直流电源和电极。

3技术原理及实施

本文所述验电器检测装置的内部结构示意图如图1所示,包括逆变升压模块20、直流电源10和电极30三个部分。

(1)逆变升压模块20:分别与直流电源10和电极30相连接。

(2)直流电源10:直流电源10输出的电流通过逆变升压模块20后为电极30供电。

(3)电极30:供电后,电极30周围空气被击穿产生电弧,通过电弧检测验电器是否正常工作。

这里直流电源输出的直流电流大小和方向是不会改变的,所以就要通过一些方法,改变电流的大小和方向。改变电流的大小和方向由逆变器来完成。

逆变器,别称为"变流器""反流器",是一种可将直流电转换为交流电的器件。它由逆变桥、逻辑控制、滤波电路三大部分组成,主要包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、PwM控制器、直流变换回路、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等部分,可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。直流电通过逆变升压模块后逆变为交流电,并且电压升高到10kV,当升高的10kV电压为电极供电时,电极周围空气会被击穿产生可视电弧,通过可视电弧可以检测验电器是否正常工作。

如图2所示,逆变升压模块、直流电源和电极在绝缘外壳的内部,电极位于绝缘外壳设置的开口位置处,供验电器插入接触可视电弧进行验电。当直流电源输出的直流电经过逆变升压模块后,电压升至10kV,10kV的电压加于距离较近的金属电极两端时,空气会因为被击穿产生可视电弧,当验电器的外观良好、声光显示正常时,通过可视电弧继续测试验电器是否带电,确保停电检修工作人员的人身安全。