[發明專利]地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置

在審

• 申請號: 201611203522.7
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106597076A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 方正;王軍營;孟凡興;李靜芳;張振中;李建朋;霍延軍;馮樂;劉佳;高金海;張翔;賈騰飛
• 申請（專利權）人: 川鐵電氣（天津）股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本發明涉及一種地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置，該裝置以單片機作為核心，可對24-1800V直流電壓進行有效測量及顯示并通過繼電器輸出閉鎖接點。同時提供無線通信及模擬信號輸出功能，便于PLC、電腦等信號采集設備進行信號采集及數據交換。

背景技術

直流驗電器一般專為地鐵、高鐵和輕軌在直流輸配電線路和設備中配備的驗電設備。無論是白天或夜晚，室內變電所、站或室外架空線上，都能正確、可靠地工作，是地鐵、高鐵、輕軌運營系統必備的安全用具。直流驗電器一般采用微功耗集成電路，靜態功耗極微。

目前市面上高壓直流驗電裝置種類很少，功能簡單，一般多為只可顯示有電無電兩種狀態，而無法顯示驗電電壓，精度誤差在20％以內，更無通信及模擬輸出等功能。因此缺陷檢修人員在接掛地線時就需要使用手持式的高壓驗電器對接觸網電壓進行重復驗電、人工放電等工作，額外增加檢修人員的工作量，降低檢修效率。

發明內容

針對現有技術中功能上的不足，本發明的目的是提供一種地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置，通過實現數字化顯示驗電電壓，便于信號采集，通過無線通訊模塊通訊，便于現場使用PC機對既有裝置進行調校工作。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置，其中：該地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置包括有高壓采樣電阻、差分運放電路、光電隔離電路、中央處理器、輸出繼電器、數碼管及模擬光條、模擬信號輸出單元、無線通訊模塊、PC調試軟件、面板功能按鍵。

所述高壓采樣電阻、差分運放電路、光電隔離電路通過PCB銅箔串聯后接至中央處理器；輸出繼電器、數碼管及模擬光條、模擬信號輸出單元、無線通訊模塊、面板功能按鍵通過PCB銅箔并接至中央處理器；PC調試軟件通過無線通訊模塊連接至中央處理器。

所述智能帶電檢測裝置信號傳遞過程為：該裝置通過高壓采樣電阻1對網壓進行采樣，采樣得到的二次電壓信號傳遞至差分運放電路2，差分運放電路中的差分放大器將二次電壓信號處理后得到差分電壓輸出信號，差分電壓輸出信號傳遞至光電隔離電路后，差分電壓輸出信號經光電隔離電路中的運算放大器放大，然后經光電耦合器進行信號隔離，再經運算放大器放大后得到光電隔離電壓輸出信號，光電隔離電壓輸出信號經中央處理器進行AD轉換得到數字型式的電壓參數。

本發明的效果是采用此智能帶電檢測裝置，與現有的直流電壓檢測裝置相比，本裝置將檢測電壓通過數字化處理使用數碼管對檢測電壓進行顯示顯示精度可達到1.5％以內。同時通過中央處理器對檢測電壓與設定電壓進行比較，比較結果控制一組閉鎖繼電器完成閉鎖控制。中央處理器通過數模轉換，提供一組0-5V模擬輸出，便于PLC、電腦等信號采集設備進行信號采集。裝置還內置了無線通信單元，可有效提高設備檢修工人的工作效率，原來檢修工人的人工驗電接掛地線工作至少需要0.5個小時，如果檢驗接觸網發現仍有殘壓，再增加殘壓卸放過程，工作時間將進一步增長。增加此驗電裝置后，檢修工人可對接觸網電壓進行實時觀察，接掛地線時間可縮短至5分鐘以內。已有的高壓直流驗電裝置精度誤差在20％以內，只具備是否帶電的檢測，本裝置檢測電壓精度可達到1.5％以內，有效提高了電壓檢測的準確度，且具備數字電壓顯示功能，檢修工人對接觸網帶電壓情況一目了然。

附圖說明

圖1為本發明的工作原理圖；

圖2為本發明的差分運放原理圖；

圖3為本發明的光電隔離原理圖。

圖中：

1、高壓采樣電阻 2、差分運放電路 3、光電隔離電路

4、中央處理器 5、輸出繼電器 6、數碼管及模擬光條

7、模擬信號輸出單元 8、無線通訊模塊 9、PC調試軟件

10、面板功能按鍵 11、二次電壓信號 12、差分放大器

13、差分電壓輸出信號 14、運算放大器 15、光電耦合器

16、光電隔離電壓輸出信號

具體實施方式

結合附圖對本發明的地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置的結構加以說明。

本發明的地鐵1.5kV智能帶電檢測裝置設計思想為：高壓采樣電阻1、差分運放電路2、光電隔離電路3經過串聯完成電壓信號采集、隔離及放大過程，組成信號采集回路。無線通訊模塊8及PC調試軟件9通過串聯組成設備調試回路。輸出繼電器5、數碼管及模擬光條6、模擬信號輸出單元7及面板功能按鍵10與信號采集回路、調試回路并聯接至中央處理器4，組成中央處理器的外部設備。