中心議題：

• 非接觸式高壓驗電器的工作原理
• 非接觸式高壓驗電器的改進方法

解決方案：

• 電源的改進
• 傳感器的改進
• 電路結構的改進
• 送往計算機信號的改進

安全是生產過程中的重中之重，對於危險性的作業尤其重要
，在高壓線路停電檢修時必須遵循停電、驗電
、掛(gua)地(di)再(zai)開(kai)始(shi)操(cao)作(zuo)的(de)規(gui)定(ding)。驗(yan)電(dian)操(cao)作(zuo)必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)驗(yan)電(dian)器(qi)來(lai)完(wan)成(cheng)。驗(yan)電(dian)器(qi)是(shi)用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)電(dian)力(li)設(she)備(bei)上(shang)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)電(dian)壓(ya)的(de)常(chang)用(yong)電(dian)力(li)安(an)全(quan)工(gong)具(ju)之(zhi)一(yi)
，通(tong)過(guo)驗(yan)電(dian)器(qi)明(ming)確(que)驗(yan)證(zheng)停(ting)電(dian)設(she)備(bei)是(shi)否(fou)確(que)無(wu)電(dian)壓(ya)，再(zai)進(jin)行(xing)其(qi)他(ta)操(cao)作(zuo)
，以(yi)防(fang)止(zhi)出(chu)現(xian)帶(dai)電(dian)裝(zhuang)接(jie)地(di)線(xian)（合接地刀閘)、誤碰有電設備等惡性事故的發生。因此，在電力行業中驗電器的作用不可忽視。

工程背景

非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)驗(yan)電(dian)器(qi)不(bu)直(zhi)接(jie)與(yu)高(gao)壓(ya)線(xian)接(jie)觸(chu)
，利(li)用(yong)高(gao)壓(ya)線(xian)附(fu)近(jin)的(de)電(dian)場(chang)來(lai)檢(jian)測(ce)高(gao)壓(ya)線(xian)路(lu)是(shi)否(fou)帶(dai)電(dian)
，通(tong)過(guo)指(zhi)示(shi)燈(deng)發(fa)出(chu)有(you)電(dian)或(huo)無(wu)電(dian)信(xin)息(xi)，同(tong)時(shi)還(hai)可(ke)以(yi)給(gei)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)發(fa)送(song)有(you)電(dian)或(huo)無(wu)電(dian)的(de)監(jian)控(kong)信(xin)息(xi)。本(ben)裝(zhuang)置(zhi)固(gu)定(ding)安(an)裝(zhuang)在(zai)室(shi)外(wai)某(mou)段(duan)高(gao)壓(ya)線(xian)的(de)電(dian)線(xian)杆(gan)上(shang)，它(ta)采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)或(huo)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)對(dui)整(zheng)個(ge)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)，免(mian)去(qu)了(le)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)的(de)煩(fan)惱(nao)，因(yin)此(ci)它(ta)既(ji)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)檢(jian)測(ce)高(gao)壓(ya)線(xian)是(shi)否(fou)帶(dai)電(dian)，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)長(chang)期(qi)監(jian)視(shi)高(gao)壓(ya)線(xian)工(gong)作(zuo)。本(ben)裝(zhuang)置(zhi)外(wai)部(bu)安(an)裝(zhuang)了(le)防(fang)水(shui)盒(he)，完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)室(shi)外(wai)工(gong)作(zuo)的(de)要(yao)求(qiu)。

本次開發的驗電器主要用於鐵路中高壓輸電線路的監測工作
，其設計要求是監測鐵路中27.5kV電壓線路的運行情況。

非接觸式高壓驗電器存在的不足

前qian文wen中zhong所suo指zhi驗yan電dian器qi已yi經jing投tou入ru市shi場chang，雖sui其qi運yun行xing情qing況kuang一yi直zhi良liang好hao，但dan因yin驗yan電dian器qi自zi身shen原yuan因yin，其qi性xing能neng和he功gong能neng方fang麵mian還hai不bu完wan善shan。根gen據ju客ke戶hu返fan回hui意yi見jian和he實shi地di調tiao查zha研yan究jiu，發fa現xian驗yan電dian器qi主zhu要yao存cun在zai以yi下xia不bu足zu。
●傳感器信號的讀取不穩定，下雨天信號弱
，晴天信號強
，不利於驗電器正常工作；
●驗電器無自帶電源，使其隻能安裝在有市電電源附近；
●驗電器可靠性和穩定性有待提高
；
●驗電器往計算機送信號時信號不穩定。

為了提高係統的穩定性
，擺脫使用場地的束縛
，有必要對驗電器的電源、傳感器和電路等結構進行改進

，完善其性能。
非接觸式高壓驗電器的改進

1電源的改進

高壓線和220V市電是分開架設的，高壓線一般架設在空曠或居民較少的地方，而220V市電一般架設在城鎮或有村莊的地方，隻有在特殊的地方才會同時架設高壓線和市電電線，而前文中驗電器電源采用市電220V交流或110Vzhiliugongdian，shideyandianqideshiyongchangdishoudaoxianzhi，dadajiangdileqishichangjiazhi。weilebaituoshiyongchangdideshufu，benwenduiyandianqidianyuanjinxinglegaijin
，caiyongtaiyangnengdianchizuhexudianchizuheweiyandianqigongdian。

太陽能電池為上海交大泰陽綠色能源有限公司生產的TSM-10M電池組，蓄電池為南京海格科技有限公司生產的GHB-6FMO.8蓄電池，該電池能提供12V直流工作電壓。將太陽能電池組與蓄電池組合起來作為整個設備電源，晴天陽光充足時太陽能電池工作，為整個電路和蓄電池提供12V直流工作電壓
，蓄電池充電，晚上或陽光較少時由蓄電池為整個電路供電。改進後的驗電器不需要220V市電電源供電，可以要安裝在任意高壓線處。

2傳感器的改進

傳(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)於(yu)讀(du)取(qu)電(dian)場(chang)信(xin)號(hao)，是(shi)整(zheng)個(ge)設(she)備(bei)的(de)信(xin)號(hao)源(yuan)。前(qian)文(wen)中(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)雨(yu)天(tian)信(xin)號(hao)弱(ruo)
，其(qi)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)雨(yu)水(shui)，本(ben)文(wen)將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)殼(ke)進(jin)行(xing)改(gai)進(jin)，采(cai)用(yong)半(ban)球(qiu)形(xing)光(guang)滑(hua)外(wai)殼(ke)，其(qi)剖(pou)麵(mian)圖(tu)如(ru)圖(tu)1所示。圖中上半部分為半球形頂蓋，外表光滑，易於雨水滑落。下半部分為底座，底座中間有一直徑為1cm的通孔
，傳感器信號線從中引出。通孔兩側各有一個直徑為5mm暗an孔kong，用yong於yu固gu定ding傳chuan感gan器qi。頂ding蓋gai與yu底di座zuo扣kou合he後hou即ji可ke很hen好hao地di保bao護hu傳chuan感gan器qi，同tong時shi雨yu水shui可ke以yi從cong頂ding蓋gai滑hua落luo，不bu會hui在zai頂ding部bu形xing成cheng水shui膜mo
，從cong而er影ying響xiang傳chuan感gan器qi信xin號hao。
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另(ling)外(wai)，從(cong)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)引(yin)出(chu)兩(liang)條(tiao)地(di)線(xian)
，一(yi)條(tiao)用(yong)於(yu)信(xin)號(hao)地(di)線(xian)，另(ling)外(wai)一(yi)條(tiao)作(zuo)為(wei)電(dian)路(lu)中(zhong)指(zhi)示(shi)燈(deng)和(he)控(kong)製(zhi)傳(chuan)送(song)計(ji)算(suan)機(ji)信(xin)號(hao)的(de)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)地(di)線(xian)。此(ci)地(di)線(xian)用(yong)來(lai)探(tan)測(ce)信(xin)號(hao)線(xian)是(shi)否(fou)完(wan)好(hao)。若(ruo)信(xin)號(hao)線(xian)斷(duan)開(kai)，則(ze)此(ci)線(xian)亦(yi)斷(duan)開(kai)，那(na)麼(me)指(zhi)示(shi)燈(deng)無(wu)地(di)線(xian)，不(bu)能(neng)發(fa)光(guang)，計(ji)算(suan)機(ji)傳(chuan)送(song)信(xin)號(hao)線(xian)也(ye)斷(duan)開(kai)，即(ji)有(you)電(dian)和(he)無(wu)電(dian)指(zhi)示(shi)燈(deng)均(jun)熄(xi)滅(mie)
，傳(chuan)送(song)電(dian)腦(nao)的(de)有(you)電(dian)和(he)無(wu)電(dian)信(xin)號(hao)也(ye)同(tong)時(shi)斷(duan)掉(diao)，不(bu)會(hui)發(fa)出(chu)錯(cuo)誤(wu)信(xin)號(hao)，提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)

，避(bi)免(mian)信(xin)號(hao)線(xian)斷(duan)開(kai)時(shi)發(fa)出(chu)錯(cuo)誤(wu)的(de)無(wu)電(dian)信(xin)號(hao)，造(zao)成(cheng)事(shi)故(gu)。


圖1傳感器外殼

3電路結構的改進

電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)的(de)改(gai)進(jin)也(ye)是(shi)為(wei)了(le)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)
，避(bi)免(mian)發(fa)錯(cuo)錯(cuo)誤(wu)信(xin)號(hao)。前(qian)文(wen)中(zhong)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)路(lu)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)，倘(tang)若(ruo)該(gai)電(dian)路(lu)長(chang)時(shi)間(jian)工(gong)作(zuo)因(yin)為(wei)元(yuan)件(jian)老(lao)化(hua)等(deng)原(yuan)因(yin)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，發(fa)出(chu)錯(cuo)誤(wu)信(xin)號(hao)
，尤(you)其(qi)是(shi)把(ba)有(you)電(dian)信(xin)號(hao)錯(cuo)誤(wu)地(di)發(fa)送(song)為(wei)無(wu)電(dian)信(xin)號(hao)則(ze)會(hui)釀(niang)成(cheng)不(bu)可(ke)估(gu)量(liang)的(de)後(hou)果(guo)。因(yin)此(ci)，本(ben)文(wen)將(jiang)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)改(gai)為(wei)雙(shuang)路(lu)交(jiao)叉(cha)運(yun)行(xing)。兩(liang)路(lu)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)完(wan)全(quan)一(yi)致(zhi)，在(zai)最(zui)後(hou)發(fa)送(song)信(xin)號(hao)到(dao)指(zhi)示(shi)燈(deng)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)前(qian)進(jin)行(xing)交(jiao)叉(cha)校(xiao)驗(yan)
，即(ji)隻(zhi)有(you)兩(liang)路(lu)信(xin)號(hao)同(tong)時(shi)發(fa)出(chu)有(you)電(dian)（無電）時才能把有電（無電）xinhaofasongdaozhishidenghejisuanji
，ruoliangluzuihoufachudexinhaobuyizhi，zezuizhongxinhaohuibeijiezhidiao，wufafasongdaozhishidenghejisuanji，cishijikepanduanyandianqichuguzhang
，tigaojingti，caiquxiangyingcuoshi，bimianshigudefasheng。



圖2信號傳送

4送往計算機信號的改進

前qian文wen中zhong信xin號hao是shi通tong過guo驗yan電dian器qi裝zhuang置zhi發fa送song到dao計ji算suan機ji
，此ci時shi就jiu遇yu到dao一yi個ge共gong地di線xian問wen題ti
，要yao讓rang計ji算suan機ji正zheng確que地di識shi別bie驗yan電dian器qi傳chuan送song過guo來lai的de信xin號hao就jiu必bi須xu使shi計ji算suan機ji和he驗yan電dian器qi共gong一yi個ge地di線xian，否fou則ze
，會hui因yin傳chuan送song線xian路lu過guo長chang不bu共gong地di線xian而er導dao致zhi計ji算suan機ji識shi別bie信xin號hao出chu錯cuo。本ben文wen改gai變bian信xin號hao傳chuan送song方fang式shi，如ru圖tu2所suo示shi
，由you計ji算suan機ji發fa送song信xin號hao，驗yan電dian器qi內nei部bu通tong過guo繼ji電dian器qi開kai關guan來lai控kong製zhi有you電dian或huo無wu電dian線xian路lu的de導dao通tong或huo斷duan開kai，計ji算suan機ji接jie收shou由you自zi己ji發fa送song的de經jing過guo繼ji電dian器qi開kai關guan送song來lai的de兩liang路lu信xin號hao
，若ruo有you電dian線xian路lu送song來lai高gao電dian平ping信xin號hao，則ze無wu電dian線xian路lu送song來lai低di電dian平ping，此ci時shi高gao壓ya線xian有you電dian；若無電線路送來高電平信號，則有電線路送來低電平，高壓線無電，若兩路線路都送來高電平信號或低電平信號則電路出錯。

gaijinhoudeyandianqizhuangzhiqixinhaodewendingxingjiaozhigaijinzhiqianyoulehendadetigao，xinhaobodongfudumingxianjianxiao。lingwai，shuanglujiaochadianludeshiyongshiyandianqixitongkekaoxingdedaojiaodadetigao。zuihou，taiyangnengdianchiyinrushideyandianqibuzaixuyao220V市電供電，讓驗電器徹底擺脫了使用場地的束縛，提高了其市場價值。