沧州验电器检测装置的研制方法

1 存在问题分析

       目前，高压验电器广泛用于电力系统的检修工作，高压验电器是用来检测高压电力设备是否带电的装置。在使用高压验电器进行验电时，需要操作人员带上绝缘手套，手握绝缘杆尾部，渐渐地将验电器的接触极移近待测带电体，直至触及待测带电体。此过程中如果验电器一直是无声、光指示，则判断该带电体不带电。但是这种方法存在以下问题：

       （1）当验电器中机械损坏时进行验电检测，不管带电体是否带电验电器都不会发出声、光指示，如果这时对带电体进行操作可能会对检测人员的人身安全造成威胁。所以，验电器在使用前除应在试验有效期内，外观良好，声光显示正常外，还需在相应电压的带电设备上验证其自身良好，然后才能在停电设备上实施验电。

       （2）实践中往往很多地方没有带电设备可供验电器检测，并且在使用工频变压器进行验电器检测时，存在着工频电压发生器体积庞大、携带不便，且不能产生肉眼可供观察的现象验证发生器本身工作正常等缺陷。

2 解决方案

       研制一种验电器检测装置，以达到肉眼可观察到测试效果的目的。该装置包括逆变升压模块、直流电源和电极。

3 技术原理及实施

       本文所述验电器检测装置的内部结构示意图如图所示，包括逆变升压模块20、直流电源10和电极30三个部分。

       （1）逆变升压模块20：分别与直流电源10和电极30相连接。

       （2）直流电源10：直流电源10输出的电流通过逆变升压模块20后为电极30供电。

       （3）电极30：供电后，电极30周围空气被击穿产生电弧，通过电弧检测验电器是否正常工作。这里直流电源输出的直流电流大小和方向是不会改变的，所以就要通过一些方法，改变电流的大小和方向。改变电流的大小和方向由逆变器来完成。

       逆变器，别称为“变流器”“反流器”，是一种可将直流电转换为交流电的器件。它由逆变桥、逻辑控制、滤波电路三大部分组成，主要包括输入接口、电压启动回路、MOS开关管、PWM控制器、直流变换回路、反馈回路、LC振荡及输出回路、负载等部分，可分为半桥逆变器、全桥逆变器等。直流电通过逆变升压模块后逆变为交流电，并且电压升高到10kV，当升高的10kV电压为电极供电时，电极周围空气会被击穿产生可视电弧，通过可视电弧可以检测验电器是否正常工作。

       如图所示，逆变升压模块、直流电源和电极在绝缘外壳的内部，电极位于绝缘外壳设置的开口位置处，供验电器插入接触可视电弧进行验电。当直流电源输出的直流电经过逆变升压模块后，电压升至10kV，10kV的电压加于距离较近的金属电极两端时，空气会因为被击穿产生可视电弧，当验电器的外观良好、声光显示正常时，通过可视电弧继续测试验电器是否带电，确保停电检修工作人员的人身安全。