電纜驅(qū)動(dòng)差分電容式驗(yàn)電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電纜驅(qū)動(dòng)差分電容式驗(yàn)電器，用于電氣化鐵路及電力供電系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)高壓測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳齽?dòng)力主要有內(nèi)燃牽引和電力牽引兩種形式，以電力牽引作為主要牽引方式的干線鐵路稱為電氣化鐵路。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電氣化鐵路的普及程度越來越高，將迎來電氣化鐵路的建設(shè)高潮。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)將達(dá)到電氣化鐵路總里程5萬公里。
[0003]接觸網(wǎng)是架設(shè)在鐵路線路上空向電力機(jī)車供給電能的特殊形式的輸電線路，最低電壓不能低于21KV。由于其特殊的應(yīng)用決定了其特殊的性質(zhì)，最重要的是要求接觸網(wǎng)無論在任何條件下都能保證良好地供給電力機(jī)車電能，保證電力機(jī)車在線路上安全運(yùn)行。因此如何快速、準(zhǔn)確、安全的測(cè)量接觸網(wǎng)中的高電壓，保證接觸網(wǎng)施工作業(yè)安全，成為了電氣化鐵路管理部門亟待解決的問題。現(xiàn)有測(cè)量電纜電壓的技術(shù)主要有:全回路接地式驗(yàn)電器和手持感應(yīng)式驗(yàn)電器，這兩種測(cè)量方案都存在技術(shù)缺陷和安全問題。
[0004]全回路接地式驗(yàn)電器:在使用時(shí)需要將接觸網(wǎng)高壓(27.5KV)與鐵軌(零電勢(shì))通過阻值很高的電阻聯(lián)接起來構(gòu)成回路，從中取出采樣電壓進(jìn)而推動(dòng)后一級(jí)電路。這個(gè)采樣電壓值與高壓值之間存在精確地比例關(guān)系，因此通過測(cè)量采樣電壓可以計(jì)算出高壓端的電壓值。然而這種測(cè)量方式的弊端在于存在潛在的安全問題，由于使用時(shí)需要與鐵軌(零電勢(shì))相連，若采樣電阻被擊穿，則會(huì)造成人員傷亡，產(chǎn)生重大安全事故。
[0005]手持感應(yīng)式驗(yàn)電器:感應(yīng)式驗(yàn)電器是通過測(cè)量交變電場(chǎng)在元器件上感應(yīng)的交變電壓來近似估算接觸網(wǎng)中的高壓數(shù)值，其優(yōu)點(diǎn)在于，在測(cè)量電壓時(shí)不需要與待測(cè)量高壓進(jìn)行直接的物理接觸，與待測(cè)高壓存在一個(gè)有效距離即可進(jìn)行電壓測(cè)量，大大降低了安全事故發(fā)生的概率。然而隨著電氣化鐵路接觸網(wǎng)鋪設(shè)的密度增加，其不足之處逐漸顯現(xiàn)。當(dāng)被測(cè)網(wǎng)路附近存在另一接觸網(wǎng)路時(shí)，則感應(yīng)式驗(yàn)電器會(huì)同時(shí)感應(yīng)到兩路交變電場(chǎng)，從而估算出的高壓數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被測(cè)網(wǎng)路中真實(shí)電壓值。尤其當(dāng)被測(cè)網(wǎng)路中電壓為零，附近一路中存在高電壓時(shí)，會(huì)得到錯(cuò)誤的測(cè)量數(shù)值，會(huì)造成不可預(yù)知的后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電纜驅(qū)動(dòng)差分電容式驗(yàn)電器，包括從上至下依次安裝的探針、差分電容傳感器、探桿、聲光報(bào)警器和絕緣桿，絕緣板安裝在探針的圓周方向上；所述的差分電容傳感器包括金屬上半球以及與金屬上半球?qū)拥慕饘傧掳肭?，在金屬上半球和金屬下半球的?duì)接處安裝有絕緣層。
[0007]所述的探針包括探芯1、絕緣層I和屏蔽層I，在探芯I的外圍依次包覆有絕緣層I和屏蔽層I，該探芯I的尾端與金屬上半球的頂端連接在一起，屏蔽層I不與金屬上半球連接；所述的探桿包括連接在金屬下半球的底端的探芯II，該探芯II的外圍依次包覆有絕緣層II和屏蔽層II，所述的屏蔽層II不與金屬下半球連接。
[0008]所述的聲光報(bào)警器包括殼體以及安裝在聲光警示電路，該聲光警示電路包括開關(guān)Kl、開關(guān)K2、開關(guān)K3、整流器B、555定時(shí)器、繼電器J、蜂鳴器S和發(fā)光二極管L，整流器B的引腳I與電阻Rl的一端連接，整流器B的引腳2通過電阻R7與屏蔽層I以及屏蔽層II連接；該整流器B的引腳2還與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端分別與探測(cè)芯I1、地面和整流器B的引腳4連接；整流器B的引腳3與電源E的負(fù)極連接，整流器B的引腳3與電源E的負(fù)極之間形成第一連接線；電阻Rl的另一端與電阻R2的第一端連接，R2的第二端連接在第一連接線上，R2的第三端與電阻R3的一端、MOS管Dl的第一端、穩(wěn)壓二極管Z的一端連接；電阻R3的另一端依次通過開關(guān)K2、開關(guān)K3與揚(yáng)聲器S的第一接口連接，電阻R3與揚(yáng)聲器S之間形成第二連接線；M0S管Dl的第二端分別與繼電器J的一端、二極管P的一端連接，該繼電器J和二極管P的另一端連接在位于第二連接線上的第二連接點(diǎn)上，第二連接點(diǎn)位于開關(guān)Kl和開關(guān)K3之間，MOS管Dl的第三端以及穩(wěn)壓二極管Z的另一端均連接在第一連接線上；開關(guān)Kl的一端連接在第二連接點(diǎn)上，另一端連接在電源E的正極上；所述的555定時(shí)器的管腳I連接在第一連接線上并接地；555定時(shí)器的管腳2、管腳6分別與電阻R5的一端和電容器C2的一端連接，電容器C2的另一端連接在第一連接線上；電阻R5的另一端與管腳7、電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與555定時(shí)器管腳4、管腳8、第二連接線連接，555定時(shí)器的管腳3通過電阻R6與三極管D2的第一端連接，該三極管D2的第二端通過發(fā)光二極管L與第二連接線連接，三極管D2的第三端與第一連接線連接；555定時(shí)器的管腳5通過電容器C3連接在第一連接線上；電容器C4、語音芯片CL9561的兩端分別連接在第一連接線和第二連接線上；該語音芯片CL9561還與揚(yáng)聲器S的第二接口連接。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:一方面解決了全回路式對(duì)測(cè)量人員帶來的潛在安全問題；另一方面克服了感應(yīng)式測(cè)量不準(zhǔn)確的問題。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、快速測(cè)量、實(shí)用安全等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是圖1中聲光警示電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍下可以對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0013]參見圖1和圖2，本實(shí)用新型涉及一種電纜驅(qū)動(dòng)差分電容式驗(yàn)電器，包括從上至下依次安裝的探針1、差分電容傳感器3、探桿、聲光報(bào)警器5和絕緣桿4，絕緣板2安裝在探針的圓周方向上；所述的差分電容傳感器3包括金屬上半球以及與金屬上半球?qū)拥慕饘傧掳肭?，在金屬上半球和金屬下半球的?duì)接處安裝有絕緣層。
[0014]所述的探針包括探芯1、絕緣層I和屏蔽層I，在探芯I的外圍依次包覆有絕緣層I和屏蔽層I，該探芯I的尾端與金屬上半球的頂端連接在一起，屏蔽層I不與金屬上半球連接；所述的探桿包括連接在金屬下半球的底端的探芯II，該探芯II的外圍依次包覆有絕緣層II和屏蔽層II，所述的屏蔽層II不與金屬下半球連接。金屬上半球和金屬下半球形成電容Cl。
[0015]差分電容傳感器是依據(jù)電容的特性以及探針、探桿屏蔽層上感應(yīng)到的電壓來驅(qū)動(dòng)下一級(jí)測(cè)量電路；聲光報(bào)警器，主要功能是對(duì)被測(cè)量電壓進(jìn)行判定，若達(dá)到所規(guī)定的電壓標(biāo)準(zhǔn)，則觸發(fā)聲光報(bào)警提示電路，提示測(cè)量人被測(cè)接觸網(wǎng)中電壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)；高阻抗絕緣板和絕緣桿用于在執(zhí)行測(cè)量任務(wù)時(shí)，測(cè)量人手持絕緣桿，使探針緩慢靠近并接觸待測(cè)高壓端。如果待測(cè)線纜距離較遠(yuǎn)不能準(zhǔn)確接觸時(shí)，由于高阻抗絕緣板的阻擋，阻礙了探針進(jìn)一步前進(jìn)，為測(cè)量人員的人身安全提供了保障。
[0016]所述的聲光報(bào)警器包括殼體以及安裝在聲光警示電路，該聲光警示電路包括開關(guān)Kl、開關(guān)K2、開關(guān)K3、整流器B、5