快速拆装的长效验电器研制分析

快速拆装的长效验电器研制分析

周江晓,周俞希,赵向荣,粟详,张旭东

广西新电力投资集团玉林供电有限公司 广西 537000

摘 要：高压线路以及电力设备在运行当中是否带电需要借助验电器进行验电。目前，变电站中常用的验电器一般为有源式，需要使用直流电源且必须与带电设备导体直接接触。文章所介绍的是无需外接电源，无需与高压设备导体直接接触，利用高压设备带电后产生的电磁场感应信号进行检测，从而利用声光报警电路来提示高压电路有电或者无电，创新设计的一种更为有效、可靠的验电模式。文章对快速拆装的长效验电器在现场试用当中的性能进行分析，以及与接触式有源验电器的优势进行对比，得出快速拆装的长效验电器的检验结果更加有效和可靠，能够更加保证工作人员人身安全的结论。

关键词：快速拆装；长效验电器

随着经济地不断发展，电力市场需求的不断扩大，导致对输配电高压设备的需求也处于一个急速增长的阶段。目前高压验电器市场需求量与日俱增，市场上验电器虽种类繁多，但在使用方法以及构造上面的原理实际基本相似，一般都是有源接触式高压验电器，而这种有源接触式高压验电器的使用一直以来都存在着一定的安全隐患。大部分是直接接触式有源高压验电器，这种验电器存在着一个不容忽视的重要问题，即一方面由于验电器直流电源电压不稳定可能对验电结果准确性产生一定的干扰，另一方面由于验电时必须直接碰触到带电设备导体，若检测过程中实际未接触到导体会导致误判。

一、背景分析

目前，电力施工作业过程中，停电后要进行验电和挂接地等措施。验电完成后需要进行施工前班组会议和施工前的作业准备，在这段时间里由于末端客户自有发电返送回来或者其他误操作带来的复电，会给作业人员带来人身安全隐患，所以研发一种快速拆装的长效验电器装置就可以在这个时间段内判断导线是否带电，能够保障施工安全。本项目将一种快速拆装的长效验电器。

主要实现以下内容：

1、研制一种能够快速可脱卸可调角度的接地装置，此装置能够在不同角度与导线快速进行连接。

2、选取带数显功能的高压长效验电模块，此模块能够长时间对高压导线进行验电，当有返送电时能立即进行声光报警和数显。

3、将以上的接地装置和验电模块进行整合集成，在使用过程中能进行快速拆装及返送电报警提示。

本项目通过研发一种快速拆装的长效验电器用于解决以下问题：

（1）通过研究快速可脱卸可调角度的接地装置，使得施工过程能够快速的在不同角度与导线进行连接。

（2）通过选取带数显功能的高压长效验电模块，能够长时间对高压导线进行验电。

（3）通过集成快速连接装置和长效验电模块的集成，能够避免返送电带来的安全隐患。

推广应用前景：

通过该课题研究，在一种快速拆装的长效验电器的投入使用后，通过对传统高压验电装置进行改造获得快速拆装和长效验电功能，能够提高工作效率35%以上，还有力的保障了施工作业人员的生命财产安全，确保工作的安全，减少不必要的安全事故，具有较好的实用价值和推广意义。

二、新型快速拆装的长效验电器的构造

在电气设备上工作，停电、验电、挂地线是保证安全的重要技术措施，其中验电措施必须依靠验电器等工器具或其他验电装置来指示高压设备是否带电的显示装置。目前国内高压带电显示装置通常分为直接接触式，作为直接验电使用。

而现代的配电系统，由于现场多为线路缆化后的封闭式设备，验电器无法直接接触到带电导体，无法对设备进行直接验电。特别是在一些缆沟内，在拆除、切割旧高压电缆时，必须注意甄别运行中的高压电缆与停电检修的高压电缆，防止误切割运行中电缆而造成人员触电伤亡事故，则需要一种能够不需直接接触到带电导体，仅需通过在贴近电缆绝缘层外皮就能通过感应原理指示电缆是否带电的感应式验电器。

当前，市场上出现的一些非接触式传感器（即感应式传感器）采用感应高压电场信号的原理，接收带电体的电场信号，再将接收的电场信号发送给控制器，通过控制器显示高压设备是否带电。这种非接触式传感器的控制器均需要工作电源才能工作，而在断电情况下，这种非接触式传感器则无法判断高压设备是否带电。因此，为解决这个问题，一种新型无源非接触式验电器就应运而生。

具体实施方式：新型无源非接触式高压验电器，包括一控制盒，所述控制盒上端连接有检测头，所述控制盒下端设有一连接杆，所述连接杆经连接头与一手柄连接；所述控制盒包括一整流桥。

三、新型无源验电器性能分析

信号采集以及信号的处理是对快速拆装的长效验电器设计当中十分重要的两个部分，这两个部分性能也决定了快速拆装的长效验电器的性能。其中，信号采集是需要对电路组成进行绝缘，对于高压输电线的附近电场信号，主要是通过感应片进行感应，所组成的网络经过放大之后，会导致电场信号大小呈现出与工频电场强度成正比的情况。

快速拆装的长效验电器四个LED发光管D1--D4采用并、串连接法，D1、D2并联，D3、D4并联，然后两组再串联联接，其特点是不管四个LED发光管中任一个形式的损坏，都可保证另三个管正常工作，在特定情况，两个管甚至三个管损坏也能使其它管正常工作，大大增加装置工作的可靠性。

3 新型快速拆装的长效验电器的优势分析

新型无源非接触式验电器是根据高压电场理论进行设计的，一般而言，高压线路在输送电力的时候会产生一定的电场，这些电场通过被快速拆装的长效验电器检测之后，能够判断附近有没有电，也可以根据电场的强度大小来初步判断电压的高低。在高压电场感应装置中通过对电场信号的采集，将电场信号转换为最简单的信号单元。我们所看到的信号处理实际上是通过集成电路来进行，相比较其他的处理方法，集成电路系统处理可以更加有效地为全电路提供能量支持。

因此，这些设备在实际的运行当中可以保证系统整个具有良好的安全性以及灵敏性。无接触式高压验电器无需外加工作电源，利用高压电场效应直接驱动LED发光管，进行有电显示，其检测结果更加可靠可信。

无源式的验电器有着系统模拟自检的基本功能，而且在检测当中是可以对50赫兹到60赫兹频率的信号进行检测。检测当中可以有效减少其他电路所造成的影响以及对验电器的干扰。无源验电器是通过对电路所产生的电场信号进行检测，因此不需要直接对导体接触检测，更能保证检测过程工作人员的人身安全，这是它一个十分显著的优势。对其他频率的电场信号进行屏蔽减少其他信号所造成的干扰，也促使所得到的检测结果更加准确有效。总体而言，快速拆装的长效验电器更加安全可靠，对电网作业安全更有保证。

结 语

本文对快速拆装的长效验电器性能以及优势进行了分析，可以看到随着经济地不断发展，快速拆装的长效验电器使用推广应是必然的趋势。在这一趋势当中，无源验电器虽然具有众多的优势，但也是需要加以不断完善和改进，需进一步提高快速拆装的长效验电器适用范围。因为在检测当中快速拆装的长效验电器的使用范围并不多，在实际的检测当中还是存在着一定的问题的。

快速拆装的长效验电器实际上检测的是电场强度，因此它主要的检测对象也就是电场强度，但实际上这检测功能还是可以加以扩展的。如信号采集部分可使用有缘滤波器，对电场的波纹进行过滤，让所得到的检测数据更加可靠。这些功能都是在未来当中需要加以完善的，对快速拆装的长效验电器的未来发展前景的最好的展望，也是对快速拆装的长效验电器的优势的保持与加强。

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