基于电磁感应原理的非接触式验电器的研究

摘要

验电器作为电力行业不可少的安全工器具，能够检验设备是否确无电压，是保障检修人员作业安全的重要手段，也是运行人员正确执行倒闸操作的保障。传统的接触式验电技术已经发展的比较成熟，随着电压等级的提高，输电线路距离地面的距离也越来越高，采用直接接触的验电方式也随之暴露出其弊端。因此，研究非接触式验电技术不仅能够节省验电的工作量，也能更好的保障操作人员的人身安全，减少直接接触带电设备的风险，是一项值得研究和推广的技术。　　本文对输电线路周围的电磁环境进行了分析，采用模拟电荷法对输电线路进行了简化并建立起输电线路的数学模型，仿真了不同位置的电场强度，得出了输电线路周围电场分布的一般规律。根据输电线路场强分布的特点，探索了一种可以实现间接验电的方法，并制作了一种球形传感器用于对电场的测量；通过对球形传感器进行了理论分析和实际校验，验证了该传感器的输出电压信号与空间电场强度存在线性关系；在电场传感器的基础上，以单片机作为处理器，对传感器的输出电压信号进行了滤波、放大及 A/D 转换，同时对该信号进行判断，实现间接验电的功能。最后，将验电的结果通过声、光报警和液晶屏显示出来，告知使用人员。　　将该验电装置置于输电线路下方不同的位置和高度进行试验，测量环境分别为无干扰、单侧干扰和双侧干扰等情况，试验结果表明，在一定的验电区域内，该装置能够可靠验电并排除干扰，可用于实际的验电工作中。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 验电器的种类及优缺点

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容

2 非接触验电的方法及理论依据

2.1引言

2.2 非接触式验电的原理分析

2.3 输电线路的数学模型及仿真

2.4 仿真结果分析

3 传感器的选择与设计

3.1 传感器的选择

3.2 传感器的参数测量及校正

3.3 电场强度的归算

4 验电器的硬件设计及软件设计

4.1 总体设计

4.2 信号处理单元

4.3 单片机单元

4.4 人机交互单元

4.5 系统的程序设计

4.6 本章小结

5 非接触式验电的试验与研究

5.1 单条输电线路测试

5.2 多条线路抗干扰性测试

5.3 试验数据分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果