非接触式高压验电器如何改进

                   非接触式高压验电器如何改进

验电器不直接与高压线接触，利用高压线附近的电场来检测高压线路是否带电，通过指示灯发出有电或无电信息，同时还可以给监控设备发送有电或无电的监控信息。本装置固定安装在室外某段高压线的电线杆上，它采用交流或直流对整个设备供电，免去了更换电池的烦恼，因此它既可以用于检测高压线是否带电，也可以用于长期监视高压线工作。本装置外部安装了防水盒，*可以满足室外工作的要求。
本次开发的验电器主要用于铁路中高压输电线路的监测工作，其设计要求是监测铁路中27.5kV电压线路的运行情况。
非接触式存在的不足 前文中所指验电器已经投入市场，虽其运行情况一直良好，但因验电器自身原因，其性能和功能方面还不完善。根据客户返回意见和实地调查研究，发现验电器主要存在以下不足。
信号的读取不稳定，下雨天信号弱，晴天信号强，不利于验电器正常工作； 验电器无自带电源，使其只能安装在有市电电源附近； 验电器可靠性和稳定性有待提高； 验电器往计算机送信号时信号不稳定。 为了提高系统的稳定性，摆脱使用场地的束缚，有必要对验电器的电源、传感器和电路等结构进行改进，完善其性能。
非接触式高压验电器
1 电源的改进 
高压线和220V市电是分开架设的，高压线一般架设在空旷或居民较少的地方，而220V市电一般架设在城镇或有村庄的地方，只有在特殊的地方才会同时架设高压线和市电电线，而前文中验电器电源采用市电220V交流或110V直流供电，使得验电器的使用场地受到限制，大大降低了其市场价值。为了摆脱使用场地的束缚，本文对验电器电源进行了改进，采用太阳能电池组和蓄电池组合为验电器供电。
太阳能电池为上海交大泰阳绿色能源有限公司生产的TSM-10M电池组，蓄电池为南京海格科技有限公司生产的GHB-6FMO.8蓄电池，该电池能提供12V直流工作电压。将太阳能电池组与蓄电池组合起来作为整个设备电源，晴天阳光充足时太阳能电池工作，为整个电路和蓄电池提供12V直流工作电压，蓄电池充电，晚上或阳光较少时由蓄电池为整个电路供电。改进后的验电器不需要220V市电电源供电，可以要安装在任意高压线处。
2 传感器的改进 
传感器用于读取电场信号，是整个设备的信号源。前文中传感器在雨天信号弱，其原因在于雨水，本文将传感器外壳进行改进，采用半球形光滑外壳，其剖面图如图1所示。图中上半部分为半球形顶盖，外表光滑，易于雨水滑落。下半部分为底座，底座中间有一直径为1cm的通孔，传感器信号线从中引出。通孔两侧各有一个直径为5mm暗孔，用于固定传感器。顶盖与底座扣合后即可很好地保护传感器，同时雨水可以从顶盖滑落，不会在顶部形成水膜，从而影响传感器信号。
另外，从传感器中引出两条地线，一条用于信号地线，另外一条作为电路中指示灯和控制传送计算机信号的继电器的地线。此地线用来探测信号线是否完好。若信号线断开，则此线亦断开，那么指示灯无地线，不能发光，计算机传送信号线也断开，即有电和无电指示灯均熄灭，传送电脑的有电和无电信号也同时断掉，不会发出错误信号，提高了系统的可靠性，避免信号线断开时发出错误的无电信号，造成事故。
3 电路结构的改进 
电路结构的改进也是为了提高系统的可靠性，避免发错错误信号。前文中采用了一路信号处理电路工作，倘若该电路长时间工作因为元件老化等原因出现故障，发出错误信号，尤其是把有电信号错误地发送为无电信号则会酿成不可估量的后果。因此，本文将信号处理电路改为双路交叉运行。两路信号处理电路*一致，在zui后发送信号到指示灯和计算机前进行交叉校验，即只有两路信号同时发出有电（无电）时才能把有电（无电）信号发送到指示灯和计算机，若两路zui后发出的信号不一致，则zui终信号会被截止掉，无法发送到指示灯和计算机，此时即可判断验电器出故障，提高警惕，采取相应措施，避免事故的发生。