一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种电位检测装置，尤其是一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置。

背景技术：

220kv及以上电压等级的高压交流输变电、直流输电中，线路、重要设备的保护都要求配置2-3套主保护及后备保护，以提高保护的安全可靠性。

运行中一套保护故障或运行方式变化需要退出更改保护定值时，需要将运行中的保护出口连接片退出。故障处理或定值修改完毕后需要投入运行，若保护出口回路继电器接点粘接，投入保护出口连接片，就可能使运行中的发电机、变压器、线路、高压直流输电跳闸或闭锁，造成极大的功率损失，使电力系统负荷突然减少，造成大面积停电影响人民生命财产的安全，严重时还会拖跨电力系统，后果不甚设想。

所以，在投入运行中的保护出口连接片时，需要测量其两侧电位，有异极性电位时则不能投入。检查方法一般都用万用表测量，而测量过程中用错万用表档位、插孔常常导致电力事故事件的发生，即便是采用电压相位表也发生过同样的问题。

为了得到一种安全性高、内阻大、灵敏高、体积小、重量轻的测量电器，目前急需要研究一种保护出口连接片两端异极性电位检测装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，可适用于电力系统继电保护出口回路、电力系统的低压交、直流系统及其相关领域。本实用新型的技术方案具体如下：

一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，包括运算放大器，运算放大器由两个串联的电源供电，同相输入端连接检测电阻，检测电极、保护二极管连接，反相输入端与输出端连接，输出端通过限流电阻与两个反向并联的发光二极管的一端连接，反向并联的两个并联的发光二极管另一端与第一电源负极和第二电源正极源的连接处相连接，检测电阻一端与第一电源负极、第二电源正极、第一led(led1)负极和第二led(led2)正极相连，另一端与手持接触片s相连接。

进一步地，运算放大器的输入端还设有过压保护装置。

进一步地，同相输入端与两个并联的发光二极管另一端之间还设有一个检测电阻。

进一步地，输入端正极连接两个检测电阻。

进一步地，电源为充电锂电池。

进一步地，运算放大器处于电压跟随器状态。

进一步地，针式检测探头与两个检测电阻连接，针式检测探头检测到正电位时，第一led(led1)亮发红光，检测到负电位时，第二led亮发蓝光(led1)，与低压直流系统的直流母线相色一致。

进一步地，运算放大器为微功耗、高阻型运算放大器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果具体如下：

本实用新型不仅可以判断p端电位检测针是否接触交流电，还可以判断该端是接触正电位还是负电位，判断探针p与手持接触片s之间的电压大小。将输入回路的电阻拆分，其中一支短路时，也不会使使用人员发生触电的危险。在下次检测试验时，若p、s间直流电阻小于10mω，则禁止使用。因此，实现了一种安全性高、体积小、重量轻的测电笔。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，包括运算放大器op，运算放大器op的两侧电源端4、8连接两个串联的充电锂电池e1、e2，同相输入端3连接检测电阻r1、r2，反相输入端2与输出端1连接，输出端1还通过限流电阻r4与两个并联的发光二极管led1(红色)1、led2(蓝色)2的一端连接，两个并联的发光二极管led11、led22另一端连接充电锂电池e2正极和充电锂电池e1负极，然后通过检测电阻r3连接手持金属接触片s。限流电阻r4为led1、led2的限流电阻。

运算放大器op的输入端还设有输入端过压保护装置。过压保护装置为二极管d1、d2，二极管d1用于op输入端过电压保护，当op的1脚电压大于4.2v时导通，保护了op。二极管d2用于op输入端过电压保护，当op的1脚电压大于-4.2v时导通，保护了op。

输入端正极3与两个并联的发光二极管led1、led2另一端之间还设有一个检测电阻r5。本实施例的运算放大器为微功耗运算放大器。图1中的接线为一电压跟随器，不影响r5上的电压分配，其输出电压与输入电压相等。

本实施例中，输入电压高于led11电压(正向电压降)时，发红光，表示p端为正电位。输入电压低于led22发光电压(正向电压降)时，发蓝光，表示p端为负电位。当led11、led22都发光时，表示p端接触的是交流电。

电阻r1、r2、r3、r5组成了直流电压检测电路，阻值均为2.7mω。探针p与手持接触片之间的电压大于7.6v时，led1(红色)发光，电压大于15v时，led1灯很亮。探针a与手持接触片之间的电压小-10v时，led2(蓝色)发光，电压低于-20v时，led2灯很亮。

为安全，将输入回路的电阻10mω拆分成4个2.7mω电阻，电阻r1、r2、r3(两个2.7mω电阻串联)其中一支短路时，也不会使使用人员发生触电的危险。在下次检测试验时，若p端、s端间直流电阻小于10mω，则禁止使用。

本实施例的中元件名称及作用说明

p为针式检测探头

r1、r2、r3是检测回路的安全电阻，目的是保护检测人员的人身安全，因为检测时这个微小的电流要经过人体流入大地。

d1、d2为二极管，其作用是保护运算计算器输入端电压超过输入范围，对输入超过范围的电压进行钳位限制，防止运算放大器损坏。

r5为采样电阻，r1、r2、r3、r5回路中，r5分得的电压高于led1的电压或led2的电压时，相应的led就会发光。

r4为led1、led2的限流电阻，防止led1、led2电流过大而浇坏。

led1用于指示p端检测到高的正电位，led2用于指示p端检测到低的负电位，并发光指示。

e1、e2为3.7v充电锂电池，给装置提供对称的电源。

s为手持金属圆形片，使用是使检测点、p、r1、r2、r5、r3、s、人体形成一个回路，让r5上有流过微小的电流，在r5上生产能使led1或led2发光的电压。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：包括运算放大器，运算放大器由两个串联的电源供电，同相输入端连接检测电阻，检测电极、保护二极管连接，反相输入端与输出端连接，输出端通过限流电阻与两个反向并联的发光二极管的一端连接，反向并联的两个并联的发光二极管另一端与第一电源负极和第二电源正极源的连接处相连接，检测电阻一端与第一电源负极、第二电源正极、第一led负极和第二led正极相连，另一端与手持接触片s相连接。

2.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：运算放大器的输入端还设有过压保护装置。

3.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：同相输入端经电阻与两个并联的发光二极管、电源的零电位端连接，另一端经电阻与运算放大器输出端及反相输入端相连接。

4.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：输入端正极连接两个检测电阻。

5.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：电源为充电锂电池。

6.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：运算放大器处于电压跟随器状态。

7.根据权利要求4所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：针式检测探头与两个检测电阻连接，针式检测探头检测到正电位时，第一led亮发红光，检测到负电位时，第二led亮发蓝光，它们与低压直流系统的直流母线相色一致。

8.根据权利要求1所述的高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，其特征在于：运算放大器为微功耗、高阻型运算放大器。

技术总结
本实用新型涉及一种高性能安全型保护出口连接片电位检测装置，包括运算放大器，运算放大器由两个串联的电源供电，同相输入端连接检测电阻，检测电极、保护二极管连接，反相输入端与输出端连接，输出端通过限流电阻与两个反向并联的发光二极管的一端连接，反向并联的两个并联的发光二极管另一端与第一电源负极和第二电源正极源的连接处相连接，检测电阻一端与第一电源负极、第二电源正极、第一LED负极和第二LED正极相连，另一端与手持接触片S相连接。本实用新型可以判断接触的是交流电，接触的是正电位还是负电位，接触的电压的大小。因此，实现了一种安全性高、体积小、重量轻的测电笔。

技术研发人员：谭武光;杨家凯;梁钧;顾来顺;何绒;马聪;欧阳琴;钱雨峰;杜蛟;施蔚青;何四平;李金哲;郑瑞东;李杰;池浩;李家保;张琼华;唐建忠;段文学;周春波;明家辉;严飞;李建东;程丽峰;王泽雄;王瑞虎;龙贵云;王化勇;于力
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.11.13