论文部分内容阅读
[摘 要]本文介绍了一种自主研发的有电报警装置,可实时检测装置周围是否有电,可供电力系统作业人员和作业机械使用,从而保证电气设备和人员的安全,同时方便设备维护。这是目前国内近电感应报警技术的突破,具有很好的实用性和推广价值
[关键词]有电报警;电力系统;可变电容
中图分类号:TM763 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0189-01
一、研究背景
电网的建设规模突飞猛进,所面临的问题也越来越多。近年来全国各省频发高空施工机械由于过于靠近高压带电设备而引起线路短路跳闸事故,有些还造成了大面积的停电,使国民经济生产遭受了严重损失,对人们生活与社会活动带来了很大的影响。发生高空施工机械引起跳闸事故,究其原因,除了操作人员的大意外,高压设备是否带电、施工设备是否进入高场强区、是否接近规程规定的最小安全距离,均没有应有的提示。类似的情况还发生在其他状况的线路检修和设备维护中。
同时,目前各企业的变电所、高压电器设备也在逐年增加, 由于电压等级高,人们接近时容易发生触电事故,所以高压电器设备的带电部位一部分安装在人员不易接触到的地方;一部分由于操作和检修的需要,安装在人员容易操作的地方,在这些地方往往发生操作及维修人员误开高压配电柜门而引发的触电事故。
以上几种情况容易发生严重的事故,甚至造成恶劣的影响。因此有必要对高压线路、高压设备周围是否有电进行实时监测的设备。
二、有电报警装置的设计
图1所示,本装置由球形电场传感器、选频电路、变容检测电路、微处理器、报警电路和扩展单元六部分组成。该装置采用球形电场传感器作为电场接收天线,可感知空间内不同方向的电磁场,通过50Hz选频电路滤除空间中的干扰电磁场,而后通过可变电容二极管网络构成的测量电路准确地将电场参数转变为电容参数,并通过微控制器采集到电容的值。根据电容值计算出装置周围是否有电,并通过报警电路进行警示。扩展单元主要针对于高压线的施工,可将报警装置进行主从式的设计,扩展单元为低功耗的无线发射和接收装置,从机固定在作业设备上,报警装置放置在操作员周边,当从机检测到有电时,报警装置即可报警。
该装置中的球形电场传感器和选频电路都比较常见,其设计难点在变容检测电路。可变电容的测量原理如图2所示。图中Cp:待测电容值,传感器对被测物体表面的电容,该电容值随被测物表面电荷的增加而变化;C2:传感器对地电容;C3:传感器探头对被测物表面电容;C4:传感器探头对地电容;Cp2:可变电容传感器电容值,Cp匹配电容,通过检测该电容值的变化即可测得被测物电场强度变化情况。
图2 可变电容测量原理
三、应用前景分析
当前中国电网正朝着智能化、互联化发展,新开发、新投入使用的电气设备不断增加,旧的设备、线路设施也在不断地更新。因此从事电力建设的工作人员、大型机械都在不断增加。同时,随着我国经济的发展,大型企业、高楼大厦、小区不断增加,因此变电设施也在不断增加。于此同时,作业人员的需求量也与日俱增,这些人员有可能缺乏作业经验,或者对作业地点不熟悉、对新设施不熟悉等原因,而发生安全事故,因此整个电力行业对进电报警的相关产品需求量在不断提升。
该有电报警装置适用不同的作业场合、作业对象。既可供作业人员使用,又可供作业机械使用,且可用于对电力设施、设备进行电场监测。本报警器相比与现有产品具有更好的性能和更广泛的适用范围,因此市场庞大,实用价值极高。
参考文献
[1] 白国强.在变电所高压分间、高压设备配电柜内安装感应型有电报警装置的论述[J].内蒙古煤炭经济,2010,(04): 114-115。
[关键词]有电报警;电力系统;可变电容
中图分类号:TM763 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0189-01
一、研究背景
电网的建设规模突飞猛进,所面临的问题也越来越多。近年来全国各省频发高空施工机械由于过于靠近高压带电设备而引起线路短路跳闸事故,有些还造成了大面积的停电,使国民经济生产遭受了严重损失,对人们生活与社会活动带来了很大的影响。发生高空施工机械引起跳闸事故,究其原因,除了操作人员的大意外,高压设备是否带电、施工设备是否进入高场强区、是否接近规程规定的最小安全距离,均没有应有的提示。类似的情况还发生在其他状况的线路检修和设备维护中。
同时,目前各企业的变电所、高压电器设备也在逐年增加, 由于电压等级高,人们接近时容易发生触电事故,所以高压电器设备的带电部位一部分安装在人员不易接触到的地方;一部分由于操作和检修的需要,安装在人员容易操作的地方,在这些地方往往发生操作及维修人员误开高压配电柜门而引发的触电事故。
以上几种情况容易发生严重的事故,甚至造成恶劣的影响。因此有必要对高压线路、高压设备周围是否有电进行实时监测的设备。
二、有电报警装置的设计
图1所示,本装置由球形电场传感器、选频电路、变容检测电路、微处理器、报警电路和扩展单元六部分组成。该装置采用球形电场传感器作为电场接收天线,可感知空间内不同方向的电磁场,通过50Hz选频电路滤除空间中的干扰电磁场,而后通过可变电容二极管网络构成的测量电路准确地将电场参数转变为电容参数,并通过微控制器采集到电容的值。根据电容值计算出装置周围是否有电,并通过报警电路进行警示。扩展单元主要针对于高压线的施工,可将报警装置进行主从式的设计,扩展单元为低功耗的无线发射和接收装置,从机固定在作业设备上,报警装置放置在操作员周边,当从机检测到有电时,报警装置即可报警。
该装置中的球形电场传感器和选频电路都比较常见,其设计难点在变容检测电路。可变电容的测量原理如图2所示。图中Cp:待测电容值,传感器对被测物体表面的电容,该电容值随被测物表面电荷的增加而变化;C2:传感器对地电容;C3:传感器探头对被测物表面电容;C4:传感器探头对地电容;Cp2:可变电容传感器电容值,Cp匹配电容,通过检测该电容值的变化即可测得被测物电场强度变化情况。
图2 可变电容测量原理
三、应用前景分析
当前中国电网正朝着智能化、互联化发展,新开发、新投入使用的电气设备不断增加,旧的设备、线路设施也在不断地更新。因此从事电力建设的工作人员、大型机械都在不断增加。同时,随着我国经济的发展,大型企业、高楼大厦、小区不断增加,因此变电设施也在不断增加。于此同时,作业人员的需求量也与日俱增,这些人员有可能缺乏作业经验,或者对作业地点不熟悉、对新设施不熟悉等原因,而发生安全事故,因此整个电力行业对进电报警的相关产品需求量在不断提升。
该有电报警装置适用不同的作业场合、作业对象。既可供作业人员使用,又可供作业机械使用,且可用于对电力设施、设备进行电场监测。本报警器相比与现有产品具有更好的性能和更广泛的适用范围,因此市场庞大,实用价值极高。
参考文献
[1] 白国强.在变电所高压分间、高压设备配电柜内安装感应型有电报警装置的论述[J].内蒙古煤炭经济,2010,(04): 114-115。