新型無源式驗電器性能及優勢分析

薛立新　吳曉新

摘 要：高壓線路以及電力設備在運行當中是否帶電需要借助驗電器進行驗電。目前，變電站中常用的驗電器一般為有源式，需要使用直流電源且必須與帶電設備導體直接接觸。文章所介紹的是無需外接電源，無需與高壓設備導體直接接觸，利用高壓設備帶電后產生的電磁場感應信號進行檢測，從而利用聲光報警電路來提示高壓電路有電或者無電，創新設計的一種更為有效、可靠的驗電模式。文章對無源式驗電器在現場試用當中的性能進行分析，以及與接觸式有源驗電器的優勢進行對比，得出無源式驗電器的檢驗結果更加有效和可靠，能夠更加保證工作人員人身安全的結論。

關鍵詞：高壓；驗電器；無接觸；電場感應

中圖分類號：TM721 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0119-02

隨著經濟地不斷發展，電力市場需求的不斷擴大，導致對輸配電高壓設備的需求也處于一個急速增長的階段。目前高壓驗電器市場需求量與日俱增，市場上驗電器雖種類繁多，但在使用方法以及構造上面的原理實際基本相似，一般都是有源接觸式高壓驗電器，而這種有源接觸式高壓驗電器的使用一直以來都存在著一定的安全隱患。大部分是直接接觸式有源高壓驗電器，這種驗電器存在著一個不容忽視的重要問題，即一方面由于驗電器直流電源電壓不穩定可能對驗電結果準確性產生一定的干擾，另一方面由于驗電時必須直接碰觸到帶電設備導體，若檢測過程中實際未接觸到導體會導致誤判。

1 新型無源式驗電器的構造

在電氣設備上工作，停電、驗電、掛地線是保證安全的重要技術措施，其中驗電措施必須依靠驗電器等工器具或其他驗電裝置來指示高壓設備是否帶電的顯示裝置。目前國內高壓帶電顯示裝置通常分為直接接觸式，作為直接驗電使用。

而現代的配電系統，由于現場多為線路纜化后的封閉式設備，驗電器無法直接接觸到帶電導體，無法對設備進行直接驗電。特別是在一些纜溝內，在拆除、切割舊高壓電纜時，必須注意甄別運行中的高壓電纜與停電檢修的高壓電纜，防止誤切割運行中電纜而造成人員觸電傷亡事故，則需要一種能夠不需直接接觸到帶電導體，僅需通過在貼近電纜絕緣層外皮就能通過感應原理指示電纜是否帶電的感應式驗電器。

當前，市場上出現的一些非接觸式傳感器（即感應式傳感器）采用感應高壓電場信號的原理，接收帶電體的電場信號，再將接收的電場信號發送給控制器，通過控制器顯示高壓設備是否帶電。這種非接觸式傳感器的控制器均需要工作電源才能工作，而在斷電情況下，這種非接觸式傳感器則無法判斷高壓設備是否帶電。因此，為解決這個問題，一種新型無源非接觸式驗電器就應運而生。

具體實施方式：新型無源非接觸式高壓驗電器，包括一控制盒，所述控制盒上端連接有檢測頭，所述控制盒下端設有一連接桿，所述連接桿經連接頭與一手柄連接；所述控制盒包括一整流橋。如圖1所示，一種無源非接觸式高壓驗電器，包括一控制盒1，所述控制盒1上端連接有檢測頭2，所述控制盒1下端設有一連接桿5，所述連接桿5經連接頭3與一手柄4（本實用新型中，可通過更換不同的手柄適應不同電壓等級的驗電要求）連接。如圖2所示，所述控制盒1底面還設有4個顯示孔6；所述4個顯示孔6用于分別設置四個LED，如圖3所示。

2 新型無源驗電器性能分析

信號采集以及信號的處理是對無源式驗電器設計當中十分重要的兩個部分，這兩個部分性能也決定了無源式驗電器的性能。其中，信號采集是需要對電路組成進行絕緣，對于高壓輸電線的附近電場信號，主要是通過感應片進行感應，所組成的網絡經過放大之后，會導致電場信號大小呈現出與工頻電場強度成正比的情況。

無源式驗電器四個LED發光管D1--D4采用并、串連接法，D1、D2并聯，D3、D4并聯，然后兩組再串聯聯接，其特點是不管四個LED發光管中任一個形式的損壞，都可保證另三個管正常工作，在特定情況，兩個管甚至三個管損壞也能使其它管正常工作，大大增加裝置工作的可靠性。

3 新型無源式驗電器的優勢分析

新型無源非接觸式驗電器是根據高壓電場理論進行設計的，一般而言，高壓線路在輸送電力的時候會產生一定的電場，這些電場通過被無源式驗電器檢測之后，能夠判斷附近有沒有電，也可以根據電場的強度大小來初步判斷電壓的高低。在高壓電場感應裝置中通過對電場信號的采集，將電場信號轉換為最簡單的信號單元。我們所看到的信號處理實際上是通過集成電路來進行，相比較其他的處理方法，集成電路系統處理可以更加有效地為全電路提供能量支持。

因此，這些設備在實際的運行當中可以保證系統整個具有良好的安全性以及靈敏性。無接觸式高壓驗電器無需外加工作電源，利用高壓電場效應直接驅動LED發光管，進行有電顯示，其檢測結果更加可靠可信。

無源式的驗電器有著系統模擬自檢的基本功能，而且在檢測當中是可以對50赫茲到60赫茲頻率的信號進行檢測。檢測當中可以有效減少其他電路所造成的影響以及對驗電器的干擾。無源驗電器是通過對電路所產生的電場信號進行檢測，因此不需要直接對導體接觸檢測，更能保證檢測過程工作人員的人身安全，這是它一個十分顯著的優勢。對其他頻率的電場信號進行屏蔽減少其他信號所造成的干擾，也促使所得到的檢測結果更加準確有效。總體而言，無源式驗電器更加安全可靠，對電網作業安全更有保證。

4 結 語

本文對無源驗電器的性能以及優勢進行了分析，可以看到隨著經濟地不斷發展，無源驗電器的使用推廣應是必然的趨勢。在這一趨勢當中，無源驗電器雖然具有眾多的優勢，但也是需要加以不斷完善和改進，需進一步提高無源驗電器的適用范圍。因為在檢測當中無源式驗電器的使用范圍并不多，在實際的檢測當中還是存在著一定的問題的。

無源式驗電器實際上檢測的是電場強度，因此它主要的檢測對象也就是電場強度，但實際上這檢測功能還是可以加以擴展的。如信號采集部分可使用有緣濾波器，對電場的波紋進行過濾，讓所得到的檢測數據更加可靠。這些功能都是在未來當中需要加以完善的，對無源式驗電器的未來發展前景的最好的展望，也是對無源式驗電器的優勢的保持與加強。

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