[发明专利]地铁1.5kV智能带电检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种地铁1.5kV智能带电检测装置，该装置以单片机作为核心，可对24-1800V直流电压进行有效测量及显示并通过继电器输出闭锁接点。同时提供无线通信及模拟信号输出功能，便于PLC、电脑等信号采集设备进行信号采集及数据交换。

背景技术

直流验电器一般专为地铁、高铁和轻轨在直流输配电线路和设备中配备的验电设备。无论是白天或夜晚，室内变电所、站或室外架空线上，都能正确、可靠地工作，是地铁、高铁、轻轨运营系统必备的安全用具。直流验电器一般采用微功耗集成电路，静态功耗极微。

目前市面上高压直流验电装置种类很少，功能简单，一般多为只可显示有电无电两种状态，而无法显示验电电压，精度误差在20％以内，更无通信及模拟输出等功能。因此缺陷检修人员在接挂地线时就需要使用手持式的高压验电器对接触网电压进行重复验电、人工放电等工作，额外增加检修人员的工作量，降低检修效率。

发明内容

针对现有技术中功能上的不足，本发明的目的是提供一种地铁1.5kV智能带电检测装置，通过实现数字化显示验电电压，便于信号采集，通过无线通讯模块通讯，便于现场使用PC机对既有装置进行调校工作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种地铁1.5kV智能带电检测装置，其中：该地铁1.5kV智能带电检测装置包括有高压采样电阻、差分运放电路、光电隔离电路、中央处理器、输出继电器、数码管及模拟光条、模拟信号输出单元、无线通讯模块、PC调试软件、面板功能按键。

所述高压采样电阻、差分运放电路、光电隔离电路通过PCB铜箔串联后接至中央处理器；输出继电器、数码管及模拟光条、模拟信号输出单元、无线通讯模块、面板功能按键通过PCB铜箔并接至中央处理器；PC调试软件通过无线通讯模块连接至中央处理器。

所述智能带电检测装置信号传递过程为：该装置通过高压采样电阻1对网压进行采样，采样得到的二次电压信号传递至差分运放电路2，差分运放电路中的差分放大器将二次电压信号处理后得到差分电压输出信号，差分电压输出信号传递至光电隔离电路后，差分电压输出信号经光电隔离电路中的运算放大器放大，然后经光电耦合器进行信号隔离，再经运算放大器放大后得到光电隔离电压输出信号，光电隔离电压输出信号经中央处理器进行AD转换得到数字型式的电压参数。

本发明的效果是采用此智能带电检测装置，与现有的直流电压检测装置相比，本装置将检测电压通过数字化处理使用数码管对检测电压进行显示显示精度可达到1.5％以内。同时通过中央处理器对检测电压与设定电压进行比较，比较结果控制一组闭锁继电器完成闭锁控制。中央处理器通过数模转换，提供一组0-5V模拟输出，便于PLC、电脑等信号采集设备进行信号采集。装置还内置了无线通信单元，可有效提高设备检修工人的工作效率，原来检修工人的人工验电接挂地线工作至少需要0.5个小时，如果检验接触网发现仍有残压，再增加残压卸放过程，工作时间将进一步增长。增加此验电装置后，检修工人可对接触网电压进行实时观察，接挂地线时间可缩短至5分钟以内。已有的高压直流验电装置精度误差在20％以内，只具备是否带电的检测，本装置检测电压精度可达到1.5％以内，有效提高了电压检测的准确度，且具备数字电压显示功能，检修工人对接触网带电压情况一目了然。

附图说明

图1为本发明的工作原理图；

图2为本发明的差分运放原理图；

图3为本发明的光电隔离原理图。

图中：

1、高压采样电阻 2、差分运放电路 3、光电隔离电路

4、中央处理器 5、输出继电器 6、数码管及模拟光条

7、模拟信号输出单元 8、无线通讯模块 9、PC调试软件

10、面板功能按键 11、二次电压信号 12、差分放大器

13、差分电压输出信号 14、运算放大器 15、光电耦合器

16、光电隔离电压输出信号

具体实施方式

结合附图对本发明的地铁1.5kV智能带电检测装置的结构加以说明。

本发明的地铁1.5kV智能带电检测装置设计思想为：高压采样电阻1、差分运放电路2、光电隔离电路3经过串联完成电压信号采集、隔离及放大过程，组成信号采集回路。无线通讯模块8及PC调试软件9通过串联组成设备调试回路。输出继电器5、数码管及模拟光条6、模拟信号输出单元7及面板功能按键10与信号采集回路、调试回路并联接至中央处理器4，组成中央处理器的外部设备。