一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，包括步驟：⑴將取電金屬感應(yīng)片包覆在高壓箱變線纜絕緣層外表面上形成電磁感應(yīng)連接；⑵將取電金屬感應(yīng)片獲得的感應(yīng)電荷經(jīng)保護電路導入充電電路；⑶充電電路內(nèi)儲存的電荷形成觸發(fā)電壓；⑷觸發(fā)電壓開啟開關(guān)電路，充電電路內(nèi)儲存的電能流入發(fā)光部件，發(fā)光部件發(fā)光閃爍提示高壓箱變線纜帶電。本發(fā)明利用高壓電纜本身產(chǎn)生的靜電場，根據(jù)電容的感應(yīng)原理，在金屬薄片上產(chǎn)生感應(yīng)電荷，把電荷導入到電路中，當電荷積累到一定程度產(chǎn)生一定電壓時，電容進行放電，點亮放電回路中的發(fā)光部件，據(jù)此判斷電纜是否帶電，從而提高了箱變線纜驗電工作的安全可靠性，實用性強，具有較高的經(jīng)濟價值。
【專利說明】
一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種判斷全絕緣高壓電纜帶電的方法，特別涉及一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，屬于電力設(shè)備監(jiān)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓帶電顯示裝置是國家標準規(guī)定的高壓開關(guān)類設(shè)備，是防止電氣誤操作的必備裝置，是一種直接安裝在電氣設(shè)備上，直觀顯示出電氣設(shè)備是否帶有運行電壓的提示性安全裝置。當設(shè)備帶有運行電壓時，該裝置的發(fā)光部件發(fā)出閃光，警示人們高壓設(shè)備帶電，無電時則無指示。目前在市場上銷售的帶電指示器分為:接觸式和非接觸式兩種。接觸式帶電指示器的信號取自于高壓陶瓷電容，電容傳感器的容量一般是10?150P，電壓等級是6?35KV，此時電容傳感器輸出信號為微小的電流信號，通過整流電路、儲能電路、開關(guān)電路以及驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)光管閃爍，反映高壓帶電體帶電情況。非接觸式帶電指示器不與高壓帶電體直接連接，而是高電壓產(chǎn)生強電場信號，利用直接感應(yīng)的電場信號獲得的能量驅(qū)動發(fā)光管閃爍，反映高壓帶電體帶電情況。但是，在電纜分支箱、箱變及環(huán)網(wǎng)柜等全絕緣設(shè)備中，由于各個帶電部件都是全絕緣的，線路是否正常運行，運行人員無法確定，目前國內(nèi)外還沒有很好的解決方案。另外還有一種采用電流方法判斷線路是否帶電的方案，即電流小于IA以下認為線路不帶電，大于IA時認為線路帶電，但此種方法容易造成誤判，因為在實踐中線路不掛接負載時，電流也小于1A。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，可以應(yīng)用在各種電纜頭(肘頭、T型電纜接頭和T一Π型電纜接頭)測電中，利用高壓電纜產(chǎn)生的靜電場，在半導電橡膠套的外壁上取得感應(yīng)出的電荷，當電荷積累到一定電壓時，利用發(fā)光部件是否閃爍來判斷電纜是否帶電，解決了現(xiàn)有帶電指示器無法確定全絕緣設(shè)備是否帶電的問題。
[0004]本發(fā)明利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法包括步驟:⑴將取電金屬感應(yīng)片包覆在高壓箱變線纜絕緣層外表面上形成電磁感應(yīng)連接;⑵將取電金屬感應(yīng)片獲得的感應(yīng)電荷經(jīng)保護電路導入充電電路;⑶充電電路內(nèi)儲存的電荷形成觸發(fā)電壓;⑷觸發(fā)電壓開啟開關(guān)電路，充電電路內(nèi)儲存的電能流入發(fā)光部件，發(fā)光部件發(fā)光閃爍提示高壓箱變線纜帶電。
[0005]本發(fā)明利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法利用高壓電纜本身產(chǎn)生的靜電場，在半導電橡膠套的外壁上包覆金屬薄片，根據(jù)電容的感應(yīng)原理，會在金屬薄片上產(chǎn)生感應(yīng)電荷，把電荷導入到電路中，對電容充電，當電荷積累到一定程度產(chǎn)生一定電壓時，電容兩端的開關(guān)部件自動打開進行放電，點亮放電回路中的發(fā)光部件，據(jù)此判斷電纜是否帶電，從而提高了箱變線纜驗電工作的安全可靠性，實用性強，具有較高的經(jīng)濟價值。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法的原理示意圖。
[0007]圖2是本發(fā)明方法的一種具體實現(xiàn)方式示意圖。
[0008]圖2中，111是取電金屬感應(yīng)片。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法示意圖。本方案將金屬感應(yīng)片包覆在箱變線纜絕緣層表面(金屬感應(yīng)片與金屬線纜間形成電容器)，利用電場耦合原理獲得發(fā)光部件持續(xù)工作的電能，利用儲能電路將微弱的電能信號儲存起來，利用開關(guān)電路和發(fā)光部件實現(xiàn)當箱變線纜帶電時指示燈連續(xù)閃爍來提醒巡線人員電纜帶電狀態(tài)，具體包括以下步驟。
[0011]⑴將取電金屬感應(yīng)片包覆在高壓箱變線纜絕緣層外表面上形成電磁感應(yīng)連接。包覆在高壓箱變線纜絕緣層外表面上的取電金屬感應(yīng)片與高壓箱變線纜芯形成電容器，當箱變線纜帶電，取電金屬感應(yīng)片上產(chǎn)生感應(yīng)電荷，如果箱變線纜不帶電，則取電金屬感應(yīng)片上不會產(chǎn)生感應(yīng)電荷。
[0012]⑵將取電金屬感應(yīng)片獲得的感應(yīng)電荷經(jīng)保護電路導入充電電路。充電電路采集取電金屬感應(yīng)片上因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的電荷，并儲存在儲能部件(例如電容)內(nèi)。
[0013](3)充電電路內(nèi)儲存的電荷形成觸發(fā)電壓。當充電電路的儲能部件內(nèi)存儲了足夠的電能而形成電壓超過一定閾值時，將觸發(fā)開關(guān)電路開啟放電。
[0014]⑷觸發(fā)電壓開啟開關(guān)電路，充電電路內(nèi)儲存的電能流入發(fā)光部件，發(fā)光部件發(fā)光閃爍提示高壓箱變線纜帶電。本方案的發(fā)光部件的發(fā)光端可以選擇是氖泡，并將氖泡與限流電阻R串聯(lián)形成發(fā)光部件電路來提高發(fā)光部件工作的穩(wěn)定性。進一步，本方案在保護電路入口端與電路接地端間接入濾波電容C來提高電路運行的穩(wěn)定性。
[0015]如圖2所示，本方案方法的一種具體實現(xiàn)方式。為了實現(xiàn)上述方法，本方案可以通過以下具體設(shè)備實現(xiàn)，即設(shè)備包括取電金屬感應(yīng)片和指示器本體。取電金屬感應(yīng)片包覆在箱變線纜絕緣層外表面上形成電磁感應(yīng)連接，取電金屬感應(yīng)片與指示器本體的信號輸入端電連接，指示器本體包括保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件，取電金屬感應(yīng)片在高壓箱變電纜靜電場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷經(jīng)保護電路導入充電電路，充電電路內(nèi)儲存的感應(yīng)電荷產(chǎn)生觸發(fā)電壓開啟開關(guān)電路向發(fā)光部件放電，發(fā)光部件通電后發(fā)光閃爍提示箱變線纜帶電。本方案利用電場耦合原理在高壓線纜絕緣層外表面上獲得用來驅(qū)動發(fā)光部件持續(xù)工作的電能，通過發(fā)光部件的點亮閃爍提示線纜的帶電情況，解決了現(xiàn)有帶電指示器無法測得全絕緣線纜帶電工作狀態(tài)的問題，給現(xiàn)場的操作維護帶來了極大的便利，有效提高了操作人員的安全性。
[0016]為了使本方案公開的方法在實際應(yīng)用中適應(yīng)各種惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，提高方法實現(xiàn)的穩(wěn)定性和成功率，本方案在上述基本方案的基礎(chǔ)上，將保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件封裝在耐高溫絕緣橡膠殼體內(nèi)，發(fā)光部件的發(fā)光端設(shè)在耐高溫絕緣橡膠殼體外表面上。采用耐高溫絕緣橡膠材料增強了電路工作的可靠性和穩(wěn)定性。進一步，本方案在上述方案基礎(chǔ)上，在耐高溫絕緣橡膠殼體內(nèi)灌封環(huán)氧樹脂來加強電路工作的穩(wěn)定性。為了將上述公開的裝置固定在監(jiān)測現(xiàn)場，方便巡線人員隨時巡視檢查，本方案還可以將封裝有保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件的耐高溫絕緣橡膠殼體采用耐高溫絕緣橡膠條綁縛固定在高壓箱變電纜上。進一步，本方案還可以采用彈性耐高溫絕緣捆扎圈將耐高溫絕緣橡膠條捆扎固定。為了實現(xiàn)上述方法，本方案可以通過以下具體設(shè)備實現(xiàn)，即保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件封裝在耐高溫絕緣橡膠殼體內(nèi)，發(fā)光部件的發(fā)光端設(shè)在耐高溫絕緣橡膠殼體外表面上。耐高溫絕緣橡膠殼體為指示器本體的正常工作提供了良好的絕緣和屏蔽環(huán)境，大幅提高了指示器本體的使用壽命和穩(wěn)定性。為了現(xiàn)場的安裝方便，保證指示器能夠可靠的固定在電纜的有效檢測部位上，本方案還設(shè)計了一種能將指示器固定在電纜上的部件，具體是耐高溫絕緣橡膠殼體包括殼體本體和扎帶部件，殼體本體內(nèi)封裝有保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件，發(fā)光部件的發(fā)光端設(shè)在殼體本體外表面上，扎帶部件包括扎帶條甲和扎帶條乙，扎帶條甲的一端固定在殼體本體的一側(cè)，扎帶條乙的一端固定在殼體本體的另一側(cè)，扎帶條甲的另一端側(cè)邊上設(shè)有規(guī)則排列的彈性扣凸起，扎帶條乙的另一端設(shè)有彈性套圈頭，彈性扣凸起與彈性套圈頭形成扣接，扎帶條甲另一端與扎帶條乙另一端通過上述扣接形成可調(diào)節(jié)松緊的固定套接。這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒅甘酒鞅倔w有效的套裝固定在高壓電纜上，并可以根據(jù)電纜的粗細程度調(diào)節(jié)套接的松緊程度，安裝維護方便，適用性好。為了防止扎帶條甲穿過彈性套圈頭的部分分叉刮碰影響指示器本體的安裝穩(wěn)定性，本方案的扎帶條乙另一端上還套設(shè)有束緊環(huán)，束緊環(huán)將穿過彈性套圈頭的扎帶條甲另一端套住束緊。為了進一步提高指示器的可靠性，保證其在惡劣的環(huán)境中長久使用，本方案還在殼體本體內(nèi)灌封環(huán)氧樹脂來實現(xiàn)上述技術(shù)效果。
[0017]上述方案中涉及的電路、模塊以及電子元器件除特別說明之外，根據(jù)其實現(xiàn)的具體功能可以選擇本領(lǐng)域通用的設(shè)計和方案，也可以根據(jù)實際需要選擇其他設(shè)計和方案。
[0018]本方案基于上述技術(shù)內(nèi)容的實現(xiàn)，具有以下特點:(1)該方法在裝置上采用耐高溫絕緣橡膠扎帶的方式，內(nèi)部配以優(yōu)質(zhì)環(huán)氧樹脂灌封，能在惡劣環(huán)境下長久使用，內(nèi)部充分考慮了各種異常因素，使方法的實現(xiàn)具有高度可靠性;⑵解決了“電不可見”問題，該方法是采用靜電感應(yīng)原理，在高壓設(shè)備周圍電場的作用下，利用電場能達到以閃光顯示高壓帶電的目的，提示性很強，在高壓設(shè)備帶有運行電壓時，該方法采用的發(fā)光管在遮光罩內(nèi)閃爍發(fā)光，直觀、清晰、醒目；⑶對運行安全有利無弊，不增加繁瑣的運行操作，無須輔助能源，無二次線，免維護;⑷抗干擾性強，分相顯示，接點不受鄰相(路)干擾，不受停電線路的感應(yīng)電壓干擾，不會出現(xiàn)誤指示；(5)電纜工作電壓3000VAC以上即可實現(xiàn)本方法的指示器燈閃爍指示。基于以上改進和特點，本方案利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法相比現(xiàn)有的帶電監(jiān)測方案具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
[0019]本方案利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法并不限于【具體實施方式】公開的內(nèi)容，其包含的操作步驟在不違反技術(shù)規(guī)范和原理的前提下，為優(yōu)化操作程序可以進行適當?shù)捻樞蛘{(diào)換，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本方案結(jié)合公知常識作出的簡單替換方案也屬于本方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征是包括步驟: ⑴將取電金屬感應(yīng)片包覆在高壓箱變線纜絕緣層外表面上形成電磁感應(yīng)連接； ⑵將取電金屬感應(yīng)片獲得的感應(yīng)電荷經(jīng)保護電路導入充電電路； (3)充電電路內(nèi)儲存的電荷形成觸發(fā)電壓； ⑷觸發(fā)電壓開啟開關(guān)電路，充電電路內(nèi)儲存的電能流入發(fā)光部件，發(fā)光部件發(fā)光閃爍提示高壓箱變線纜帶電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，發(fā)光部件的發(fā)光端是氖泡，將氖泡與限流電阻R串聯(lián)形成發(fā)光部件電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，在保護電路入口端與電路接地端間接入濾波電容C。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，將保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件封裝在耐高溫絕緣橡膠殼體內(nèi)，發(fā)光部件的發(fā)光端設(shè)在耐高溫絕緣橡膠殼體外表面上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，將封裝有保護電路、充電電路、開關(guān)電路和發(fā)光部件的耐高溫絕緣橡膠殼體采用耐高溫絕緣橡膠條綁縛固定在高壓箱變電纜上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，采用彈性耐高溫絕緣捆扎圈將耐高溫絕緣橡膠條捆扎固定。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用磁場耦合原理判斷箱變線纜帶電的方法，其特征在于，在耐高溫絕緣橡膠殼體內(nèi)灌封環(huán)氧樹脂。
【文檔編號】G01R19/155GK105842525SQ201610185924
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】沈曉峰, 王福菊, 陸敏安, 趙斯韋, 徐友剛, 顧華, 姚磊, 蘇軍, 張佳棟
【申請人】國網(wǎng)上海市電力公司