专利名称：电场效应的高压带电指示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压带电指示器，属于高压检测装置。
电力系统中的发电厂，变电站和配电站广泛采用高压开关柜(高压电器设备)对电力的输送进行控制。为了保护操作人员及高压电器设备的安全，防止操作人员在带电状态下的误操作造成的人身伤害和开关设备损坏等严重事故，电力系统要求监测高压开关柜三相进出母线的带电状态，并给予带电警示。
高压带电指示器是安装在高压开关柜面板上指示高压开关柜进出母线有无高电压的一种专门指示仪器。(德)阿·施瓦柏著《高电压测量技术》p52-92，电力工业出版社1982年10月，报导了采用电阻和电容分压指示。目前，高压开关柜上安装的带电指示装置所提取高压带电信号的方法都根据上述原理，皆是依靠一种经过特殊加工制作的母线支承绝缘子传递母线上的高压信号。这种专门的母线绝缘子是采用环氧树脂真空浇注工艺，先把一种专门用于检测高电压的金属瓷电容棒串联起来，然后浇铸到母线支承绝缘子中，做成一种特殊的绝缘子。这种绝缘子安装在高压开关柜中，既能支承进出母线，又能作为高压带电指示器的信号传感器使用，其送出来的电压信号，再经过电容分压后直接驱动氖灯发光指示。然而上述支承绝缘子不仅造价昂贵，工艺复杂，而且需要投资专门的制造设备和购买专门的金属瓷电容棒；该绝缘子信号端输出电压高于100伏的强电压信号，在高压开关柜现场安装调试或电力系统母线发生过电压故障时，其绝缘子信号端输出电压可高达上千伏，很容易造成危害仪器和操作人员的潜在危险；当金属瓷电容棒出现质量问题，发生高电压击穿现象，将造成重大安全事故。
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种电场效应的高压带电指示器，其特点是采用高压电场效应原理，利用母线高电压在支承绝缘子内外层的电场梯度分布，在绝缘子内部不用安装任何形式的金属瓷电容棒，而是在绝缘子尾部提取端部电场弱电压信号进行带电检测，以增强高压带电指示器在高压开关柜使用的安全性和可靠性。
本实用新型的目的由以下技术措施实现。
电场效应的高压带电指示器由支承绝缘子，信号放大电路，信号识别控制电路和带电指示电路组成。支承绝缘子尾部设有接线端子；信号放大电路由电容、电阻和三极管组成；信号识别控制电路由单片微机芯片或者与非门芯片组成；带电指示电路由发光二极管和七段数码管组成。上述各元件和电路的连接方式及电信号传递如下信号放大电路的输入端与支承绝缘子尾部的接线端子相连，其输出端与信号识别控制电路的输入端相连，将采集的信号通过信号电缆把弱电压信号传送到信号放大电路进行放大和整理，带电指示电路与信号识别控制电路的输出端相连，并通过与非门芯片或者单片微机芯片控制发光二极管和七段数码管进行发光指示。
本实用新型的具体结构由以下实施例和附图给出。


图1为电场效应的高压带电指示器的一种结构框图图2为电场效应的高压带电指示器的一种电路原理图实施例下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本实用新型进行进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据以上内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。
电场效应的高压带电指示器的结构如图1、图2所示，它由支承绝缘子1，信号放大电路4，信号识别控制电路7和带电指示电路8组成。支承绝缘子是指在工程安装现场或电器装配车间生产线上的高压开关柜中的三相进出母线下的支承绝缘子，支承绝缘子尾部设有接线端子；信号放大电路由电容、电阻和三极管组成；信号识别控制电路由单片微机芯片或与非门芯片组成，带电指示电路由发光二极管LED和七段数码管S1组成。支承绝缘子1，信号放大电路4，信号识别控制电路7、带电指示电路8和各元件的具体连接方式如下A相信号放大电路4的输入端与A相支承绝缘子Z1尾部的接线端子相连，通过信号电缆连接电容C1、C2，电阻R1、R2和三极管构成信号放大电路4，三极管选用3DG12，其输出端与信号识别控制电路7的与非门芯片的输入输1、2相连，信号识别控制电路7选用与非门芯片CD4011，与非门的输出脚8接电源，脚7接地，带电指示电路8的发光二极管LED和七段数码管S1并联后接与非门输出脚9；B相信号放大电路5的输入端与B相支承绝缘子Z2尾部的接线端子相连，通过信号电缆连接电容C3、C4，电阻R3、R4和三极管构成信号放大电路5，三极管选用3DG12，其输出端与信号识别电路7的与非门芯片的输入脚3、4相连，信号识别电路7选用与非门芯片CD4011，带电指示电路9的发光二极管LED和七段数码管S2并联后接与非门输出脚10；C相信号放大电路6的输入端与C相支承绝缘子Z3尾部的接线端子相连，通过信号电缆连接电容C5、C6，电阻R5、R6和三极管构成信号放大电路6，三极管选用3DG12，其输出端与信号识别控制电路7的与非门芯片的输入脚5、6相连，信号识别控制电路7选用与非门芯片CD4011，带电指示电路10的发光二极管LED和七段数码管S3并联后接与非门输出脚11。高压开关柜母线A相、B相、C相带电时，发光二极管LED亮，七段数码管分别显A、B、C字母。
本实用新型具有如下优点1．本实用新型采用高电压电场效应原理，利用母线高电压在支承绝缘子内外层的电场梯度分布，在绝缘子内部不安装任何金属瓷电容棒或者分压电阻，而是在绝缘子尾部提取端部电场弱电压信号进行带电检测，大幅度提高了仪器的可靠性、安全性和可操作性。
2．本实用新型的高压带电指示器的工艺制作简单，安装检测方便，降低了仪器的制造成本。
3．采用弱电压检测，适应性强，可在全国范围内推广应用，有显著的经济效益和社会效益。
权利要求1．一种电场效应的高压带电指示器，其特征在于该指示器由支承绝缘子(1)，信号放大电路(4)，信号识别控制电路(7)和带电指示电路(8)组成，信号放大电路(4)的输入端与支承绝缘子(1)尾部的接线端子相连，其输出端与信号识别控制电路(7)的输入端相连，带电指示电路(8)与信号识别控制电路(7)的输出端连接并实现高压带电检测，B相和C相连接方式与A相雷同。
2．按照权利要求1所述电场效应的高压带电指示器，其特征在于信号识别控制电路(7)由单片微机芯片或者与非门芯片组成。
3．按照权利要求1所述电场效应的高压带电指示器，其特征在于带电指示电路(8)由发光二极管(11)和七段数码管(12)组成，它们并联后与信号识别控制电路(7)的输出端相连。
专利摘要一种电场效应的高压带电指示器,由支承绝缘子(1),信号放大电路(4),信号识别控制电路(7)和带电指示电路(8)组成。信号放大电路的输入端与支承绝缘子(1)尾部的接线端子相连,其输出端与信号识别控制电路(7)的输入端相连,带电指示电路由发光二极管(11)和七段数码管(12)并联后与信号识别控制电路(7)的输出端连接并实现高压带电检测。大幅度提高了仪器的可靠性、安全性和可操作性。
文档编号G01R19/145GK2438130SQ0022334
公开日2001年7月4日 申请日期2000年8月23日 优先权日2000年8月23日
发明者刘念, 谢驰 申请人:四川大学