網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng) >  5G > > 正文
具有帶電報(bào)警功能的專用放電棒的研制
時(shí)間:2021-11-29 06:22:01

摘要:變電所電容器在日常維修、搶修、預(yù)試等工作前,必須對(duì)每個(gè)電容器短接并接地,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間多次放電,但目前普通的放電棒不能滿足以上條件,同時(shí),對(duì)電纜及電容器放電是否完成并沒(méi)有明確的指示。本文研制一個(gè)電容器專用放電棒,在對(duì)電容器進(jìn)行放電的同時(shí),能夠即時(shí)反映電纜及電容器帶電情況。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/283521.htm

引言

在變電所內(nèi)電容器的日常維修、搶修、預(yù)試等工作中,工作前必須對(duì)電容器組及單個(gè)電容器進(jìn)行放電,因?yàn)椤栋惨?guī)》上有明確規(guī)定:電纜及電容器接地前應(yīng)逐相充分放電,星形接線電容器的中性點(diǎn)應(yīng)接地、串聯(lián)電容器及與整組電容器脫離的電容器應(yīng)逐個(gè)多次放電,裝在絕緣支架上的電容器外殼也應(yīng)放電;同時(shí)電力電纜等設(shè)備在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,電力電纜的日常維修、搶修、預(yù)試等工作中,工作前必須對(duì)其進(jìn)行充分放電。但是放電的過(guò)程中,殘余電荷產(chǎn)生的電壓是否在安全電壓之下、是否已經(jīng)充分放電,卻沒(méi)有專門的驗(yàn)電裝置,對(duì)電纜及電容器放電是否完成沒(méi)有明確的指示。

1 整體概述

電容器帶電報(bào)警放電棒的實(shí)際應(yīng)用示意圖,如圖1所示。對(duì)電容器的放電,必須同時(shí)由兩根放電棒完成,高壓電容器兩端的電壓經(jīng)地線回路和兩個(gè)限流電阻短接,電容上的剩余電荷逐步泄放為“0”,放電過(guò)程中,放電棒高壓端的2kΩ取樣電阻上流過(guò)電流,產(chǎn)生電壓信號(hào),由驗(yàn)電盒對(duì)電壓進(jìn)行采樣、判斷和處理。

2 硬件電路設(shè)計(jì)

驗(yàn)電盒是具有帶電報(bào)警功能的電容器專用放電棒的核心部件,直接用于對(duì)電容器或電纜殘余電荷的檢測(cè)。

2.1 驗(yàn)電盒原理框圖

驗(yàn)電盒原理框圖如圖2所示,高壓端信號(hào)經(jīng)過(guò)直流偏置,進(jìn)入主控制器,內(nèi)部電池用于直流偏置盒主控制器供電,為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度和控制的靈活性,設(shè)計(jì)并沒(méi)有采取常規(guī)的“分立元件+邏輯芯片”的電路方式,而是選用小規(guī)??刂破鳎刂破鲀?nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)高壓信號(hào)進(jìn)行精確的測(cè)量,同時(shí)引腳直接驅(qū)動(dòng)指示燈和蜂鳴器提示工作人員,裝置且具有自檢功能。

2.2 驗(yàn)電盒電路設(shè)計(jì)

驗(yàn)電盒中控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的ATMEGA16L,具有8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益的ADC,用于將電容器或電纜兩端的高壓端信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

輸入的交直流電壓信號(hào),既有正電壓,又有負(fù)電壓,控制器的ADC輸入只能允許正電壓。因此,電路通過(guò)電阻R8給輸入信號(hào)提供直流偏置,同時(shí),二極管D1鉗位輸入信號(hào)的幅值,避免超范圍的輸入信號(hào)損壞單片機(jī)的ADC通道。這樣,輸入的交直流信號(hào),通過(guò)單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換,可以計(jì)算獲得實(shí)際高壓端的電壓值,從而根據(jù)電壓的大小,給予不同程序的告警。其電路圖如圖3所示。

由于驗(yàn)電盒的體積較小,只能放入很小的電池,因此,電路的低功耗要求也很高。常規(guī)的分立元件電路耦電很小,只有μA級(jí)別,所以可以長(zhǎng)期無(wú)開(kāi)關(guān)工作。這里控制器的功耗正常時(shí),可達(dá)mA級(jí)別,本文為了能提高驗(yàn)電器的電池續(xù)航能力,設(shè)計(jì)中采取了兩個(gè)措施,一個(gè)是增加電源開(kāi)關(guān),不用時(shí),主動(dòng)切斷電源節(jié)約電池能耗;另一個(gè)是使控制器ATMEGA16L在外接無(wú)電壓時(shí),進(jìn)入低功耗模式,這時(shí)的電源電流也可以減小至μA級(jí)別。內(nèi)部的供電電池為4.5V,而控制器ATMEGA16L的工作電壓范圍是2.7V-5.5V,電池電壓很低仍能正常工作,還可以通過(guò)控制器ATMEGA16L的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,測(cè)量電池的電壓值,并給予電量提示。

2.3 驗(yàn)電盒面板設(shè)計(jì)

驗(yàn)電盒面板由指示燈、按鍵、蜂鳴孔和開(kāi)關(guān)組成,如圖4所示。指示燈分為高壓指示和電量指示,當(dāng)采樣到有高壓時(shí),高壓指示燈閃爍,電壓越高,閃爍越快,達(dá)到額定測(cè)量的10kV時(shí),指示燈常亮;電量指示分為3檔,當(dāng)按下自檢鍵時(shí),電量大于80%全亮;電量大于50%兩個(gè)亮;電量大于20%一個(gè)亮;如果一個(gè)燈都不亮,表示電量太低,不能進(jìn)行驗(yàn)電操作。電源開(kāi)關(guān)的作用是斷開(kāi)驗(yàn)電盒的供電,起到節(jié)約電量的功能。

關(guān)鍵詞: 電容器 放電 帶電報(bào)警 201512

版權(quán)聲明:
    凡注明來(lái)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)的作品,版權(quán)均屬網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)所有,未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明"來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)"。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
    除來(lái)源署名為網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng)稿件外,其他所轉(zhuǎn)載內(nèi)容之原創(chuàng)性、真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請(qǐng)讀者僅作參考并自行核實(shí)。
熱文

網(wǎng)站首頁(yè) |網(wǎng)站簡(jiǎn)介 | 關(guān)于我們 | 廣告業(yè)務(wù) | 投稿信箱
 

Copyright © 2000-2020 m.netfop.cn All Rights Reserved.
 

中國(guó)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)網(wǎng) 版權(quán)所有 未經(jīng)書(shū)面授權(quán) 不得復(fù)制或建立鏡像
 

聯(lián)系郵箱:920 891 263@qq.com

備案號(hào):京ICP備2022016840號(hào)-15

營(yíng)業(yè)執(zhí)照公示信息