[發(fā)明專利]一種基于液晶極化用于高電壓安全指示的電場(chǎng)傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810189291.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108344893A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)鋒;宋鳳麒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州康力豐納米科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/155
• 分類號(hào): G01R19/155
• 代理公司: 江蘇法德永衡律師事務(wù)所 32305
• 代理人: 劉林

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于液晶極化用于高電壓安全指示的電場(chǎng)傳感器，包括封裝有向列相液晶分子的單色液晶屏、分別與單色液晶屏的正負(fù)極引腳連接的兩塊金屬箔片以及用于封裝在單色液晶屏和金屬箔片的透明材質(zhì)的外殼。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，通過(guò)掛鉤可以長(zhǎng)期懸掛于用電設(shè)備上，遠(yuǎn)距離連續(xù)地觀察驗(yàn)電，從而實(shí)現(xiàn)了提高驗(yàn)電效率及準(zhǔn)確性，對(duì)配電安全生產(chǎn)起到有力的促進(jìn)作用，大幅降低驗(yàn)電設(shè)備的成本，同時(shí)保障檢驗(yàn)人員安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于液晶極化用于高電壓安全指示的電場(chǎng)傳感器。

背景技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)在正在推廣超特高壓輸電，然而這種新型輸電方式在帶來(lái)線路損耗減小的同時(shí)，安全方面的問(wèn)題也逐漸呈現(xiàn)。在實(shí)際的配電作業(yè)中，需要對(duì)柱上開(kāi)關(guān)、隔離刀閘和變壓器跌落式熔斷器等設(shè)備停、送電進(jìn)行操作，操作繁瑣。其中根據(jù)規(guī)定，需要對(duì)各部位進(jìn)行驗(yàn)電，存在突然來(lái)電導(dǎo)致設(shè)備及人身事故隱患。所以，安全的檢驗(yàn)帶電線路成為安全生產(chǎn)的必須條件。

目前電力實(shí)踐中高電壓設(shè)備驗(yàn)電采取的有直接驗(yàn)電和間接驗(yàn)電兩種方式。隨著特高壓技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，特高壓設(shè)備距離地面的距離加大(約離地20米)，對(duì)于接觸式驗(yàn)電有很大的困難，而間接驗(yàn)電由于其操作復(fù)雜，對(duì)人員素質(zhì)要求高，本身其驗(yàn)電原理存在缺陷，故只能作為直接驗(yàn)電的有效補(bǔ)充。另外，特高壓輸電雖然電壓高，但是交流不接地，所以直接測(cè)量并沒(méi)有電壓；而輸電過(guò)程中，負(fù)載功率較小時(shí)的電流也很低，所以附近檢測(cè)不到很大的磁場(chǎng)。所以實(shí)際檢測(cè)分辨某一根線路是否有電十分必要，但是非常具有挑戰(zhàn)性。

現(xiàn)在常用的驗(yàn)電器的工作原理為金屬球感生電壓，其核心機(jī)制為金屬體內(nèi)的實(shí)際電場(chǎng)應(yīng)該為0，所以當(dāng)金屬球處于外電場(chǎng)中時(shí)會(huì)在表面上形成電荷以對(duì)抗外電場(chǎng)。這種驗(yàn)電器一般為棍狀，需要人員手持登高作業(yè)，具有一定的危險(xiǎn)性，而且在特高壓設(shè)備上還存在不能準(zhǔn)確檢測(cè)的問(wèn)題。

日本的S.Sato等人(S Sato，H Iwata，M Kushima，Liquid-Crystal Electric-Field Sensor，Preprints of Symposium on Liquid Crystals 11,36-37,1985)提出液晶可以實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)傳感，但是實(shí)現(xiàn)液晶極化的電場(chǎng)閾值在1kV/cm水平，在實(shí)際高壓輸電場(chǎng)合中，這一電場(chǎng)已經(jīng)很大了，況且近來(lái)公眾十分注意電場(chǎng)安全，這一傳感閾值的降低對(duì)于電場(chǎng)傳感器的實(shí)際應(yīng)用具有關(guān)鍵作用。近來(lái)，申請(qǐng)人注意到，有一類液晶分子(向列相液晶)在微弱的電場(chǎng)下會(huì)發(fā)生電極化，電極化的閾值電場(chǎng)經(jīng)常只需要100V/m，所以有可能以此形成一個(gè)具有視覺(jué)指示效果的電場(chǎng)傳感器，這可以用于日常較低電場(chǎng)的電場(chǎng)傳感檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)高壓設(shè)備甚至日常用電的安全工作。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于液晶極化用于高電壓安全指示的電場(chǎng)傳感器，包括封裝有向列相液晶分子的單色液晶屏、分別與單色液晶屏的正負(fù)極引腳連接的兩塊金屬箔片以及用于封裝單色液晶屏和金屬箔片的透明材質(zhì)的外殼。

優(yōu)選地，所述外殼的背面設(shè)有用于與用電設(shè)備連接的掛鉤。

優(yōu)選地，所述掛鉤與外殼的背面一體成型。

優(yōu)選地，所述掛鉤的材質(zhì)為絕緣材料。

優(yōu)選地，兩塊所述金屬箔片分別與單色液晶屏的正負(fù)極引腳焊接。

優(yōu)選地，所述金屬箔片的材質(zhì)為銅箔、鋁箔或錫箔。

優(yōu)選地，所述單色液晶屏采用偏光片封裝。

優(yōu)選地，所述單色液晶屏上設(shè)有增透膜。

優(yōu)選地，所述增透膜為紅光增透膜。

優(yōu)選地，所述向列相液晶分子的工作閾值不大于100V/m。

一種基于液晶極化用于高電壓安全指示的電場(chǎng)傳感器的工作方法為：