[发明专利]隔离式无源高压带电指示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压开关柜监测指示装置，尤其是涉及一种安全性较高的隔离式无源高压带电指示装置。

背景技术

带电指示系统一般由带电传感器和指示器构成，目前比较多的采用接触式高压带电显示装置、感应式高压带电显示装置。前者是利用电容分压方式从高压回路上直接获取微弱的信号，带电传感器直接跨接在一次高压和二次低压上，故称接触式高压带电显示，其绝缘材料长期工作会老化、劣化，表面污秽也会影响其可靠性；后者采用一根天线放置在距离一次高压回路几公分以内的位置，采用感应方式获取一次高压回路的带电信号，由于距离的原因，信号往往比较弱，同时还需要设法消除相邻相高压的影响。《DL/T593-2006 高压开关设备和控制设备的共用技术要求》对高压设备的安全间距做了如下规定：对于瓷质材料安全距离不小于18mm/kV ,有机材料不小于20mm/kV 。高压回路的电压经常会有十几甚至几十千伏，对于感应式高压带电显示装置来说，天线与高压回路只有几公分的距离是达不到安全间距的要求的。

对于高压线路来说，上述的方案都使得指示部分（一般为指示灯）与检测或取电部分直接有导线连接，具有一定的安全隐患。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年11月30日公开了授权公告号为CN202057716U的专利文献，名称是一种高电压警示器，其包括高压检测单元、显示驱动模块、LED显示器单元和电池BT1，电池BT1同时与高压检测单元、显示驱动模块、LED显示器单元连接，高压检测单元接入显示驱动模块，显示驱动模块接入LED显示器单元。此方案通过电池来供电，需要定期更换电池，并且LED显示器单元通过检测单元与高压线路直接连接，安全性不够高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的需要通过电池供电、指示部分与检测部分没有隔离的技术问题，提供一种通过高压线路直接取电而不需要设置电池、指示部分与取电和检测部分物理隔离，安全性高的隔离式无源高压带电指示装置。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种隔离式无源高压带电指示装置，包括能量发射端和能量接收端，所述能量发射端包括高压极板、中间极板、第一整流稳压电路和发射电路，所述高压极板与开关柜中的高压导线连接，所述中间极板与高压极板平行对应设置构成电容结构，所述第一整流稳压电路的两个输入端分别连接高压极板和中间极板，所述第一整流稳压电路的输出端连接发射电路；所述能量接收端包括接收电路、第二整流稳压电路、控制模块和报警电路，所述接收电路与发射电路对应设置，所述接收电路的输出端通过第二整流稳压电路连接控制模块，所述报警电路与控制模块连接。

本方案主要应用在高压开关柜中。中间极板设置在高压极板和地极（地平面）之间，即高压极板、中间极板和作为第三极板的地平面等效于两个电容串联，从其中一个电容上获取能量就实现了指示装置的能量来源。第一整流稳压电路将来自高压极板和中间极板的电流进行整流稳压以后，输出给发射电路，发射电路将能量通过无线电磁波耦合的方式传输给接收电路，第二整流稳压电路将接收电路接收到的能量进行整流稳压，然后提供给后续的控制模块和报警电路。发射电路和接收电路之间为空气，没有物理连接，两者之间可以保证十几公分的空气距离。这个距离达到了安全规范要求，且远大于感应式带电传感器所保证的几公分的距离。相比接触式带电传感器，本方案不存在由于绝缘材料老化导致可靠性降低的问题。

作为优选，所述第一整流稳压电路包括第一桥式整流器、第一储能电容和第一稳压模块，所述第一桥式整流器的输入端正极和负极分别连接高压极板和中间极板，第一桥式整流器的输出端正极连接第一稳压模块的输入端，第一桥式整流器的输出端负极连接第一稳压模块的接地端，所述第一储能电容跨接在第一桥式整流器的输出端正极和负极之间，所述第一稳压模块的输出端连接发射电路。

第一桥式整流器将来自高压极板和中间极板的电流转化为直流电，然后通过第一稳压模块调压以后输出到发射电路，当获取到的电能较小时，先在第一储能电容中存储，直至第一储能电容两端电压达到足够大的时候，稳压模块才工作，向发射电路供电。

作为优选，所述第二整流稳压电路包括第二桥式整流器、第二储能电容、第二稳压模块和滤波电容，所述第二桥式整流器的输入端连接接收电路，第二桥式整流器的输出端正极连接第二稳压模块的输入端，第二桥式整流器的输出端负极连接第二稳压模块的接地端，所述第二储能电容跨接在第二桥式整流器的输出端正极和负极之间，所述第二稳压模块的输出端连接控制模块，滤波电容跨接在第二稳压模块的输出端和接地端之间。