高压电场预警器的研制.docVIP

精品论文 参考文献 高压电场预警器的研制 （国网福建省电力有限公司电力科学研究院 福建福州 350007） 　　摘要：在带电作业中，能够确保作业人员的人身安全与线路的正常运行是最基本的目标。本文在研究交变电场传感器原理的基础上，设计了高压电场预警器。预警器依据国标DL409-9对环境电场测量值进行判别，超过预设安全阈值时产生告警。本系统是由电源单元、传感器单元、信号处理单元、单片机综合分析电路、显示器和报警单元组成。经过实测，本预警器能达到预期电场预警效果，本装置具有以下特点：便于携带；灵敏度高，响应快速；测量结果精确等。 　　关键词：电场传感器，高压电场，安全距离，场强警示仪 　　Abstract：In live operation, it is the most basic goal to ensure the safety of the operating personnel and the normal operation of the line. Based on the study of the principle of the alternating electric field sensor, a high voltage electric field warning device is designed. The warning device is based on the national standard DL409-9 to judge the environmental electric field measurement value, and the alarm is generated when the preset safety threshold is exceeded. The system consists of a power supply unit, a sensor unit, a signal processing unit, a single chip microcomputer integrated analysis circuit, a display and an alarm unit. After testing, the warning device can achieve the expected electric field warning effect, the device has the following characteristics: easy to carry, high sensitivity, fast response, accurate measurement results, etc. 　　Key word：Electric field sensor，High voltage electric field，safe distance，Field strength warning instrument 　　 　　 　　 　　引言 　　在带电作业中，能够确保作业人员的人身安全与线路的正常运行是最基本的目标，因此确定出带电作业的安全距离就尤为重要。在国标DL409-9中规定，带电安全距离是由具有丰富经验的专责监护人实时提醒作业人员的。很显然，这种安全距离的确定方法存在着一定的主观因素，不同的视觉角度以及其他外界环境等客观因素对专责监护人的判断也存在着较大的影响，因此很可能使判断结果与实际安全距离有差距，从而无法保证作业的安全性。经过测试：在带电作业环境下，有经验的工作人员判断2m的空间距离，判断误差会在0.1m左右，对于一般作业人员误差将大于0.2m[1]。显然，该目标仅仅依靠人力是很难达到的，因此，必须借助其他技术手段完成安全距离的确定。目前确定安全距离常用的技术方法是使用测距仪器测量带电导体与作业人员之间的距离。常用的测距方案主要包括无线电测距、红外测距、激光测距及超声波测距等[2]。 　　而本文考虑将带电作业安全距离通过测量电场强度来间接表征，众所周知在电场作用下，人体皮肤表面会积聚电荷从而对人体产生刺激，不同的电场强度会造成人体不同的感知现象。因此，在带电作业中对人体的影响可以说是由电场产生的，所以本文认为可以通过电场强度来间接表征带电作业的安全距离，将装置设置为当测得的电场强度越大时提示音频率越高，从而达到提醒作业人员的目的。 　　1电场传感器原理 　　测量电场的方法有很多种，各有自己的优缺点。其中小球法、电容充电法及各种电位平衡的方法等是通过测量电位分布来进行电场的测量，测量空间电场的准确性较差；电荷法是通过对小球在电场中所捕获的电荷来计算电场的,具有很大的局限性[3]；近年，大多采用的测量电场方法是：光电效应法和电荷感应式传