雷晓阳，朱乃榕，李 敏（福建省产品质量检验研究院，福州 350002）
摘 要：扼要介绍周界防备高压电网设备的原理和国家规范要求，针对进行快速现场检测存在的技能难题，提出一种检测办法及新式检测设备的规划计划，缩短了现场检测时刻，提高了实测数据牢靠性，降低了检测操作风险性。为同职业的相关产品现场检测供给了参阅根据和处理计划。
关键词：周界防备高压电网设备；电击功用；快速现场检测；数据处理传输体系；GB 25287-2010
0 导言
周界防备高压电网设备是一种运用脉冲电压进行冲击和防备不法分子侵入或逃脱禁区的设备，被广泛运用于看守所、监狱、拘留所、戒毒所、弹药库、物资库、军械库、金库、军事禁区、电力变电站等特别职业场所。现场安置见图1。
周界防备高压电网设备一般是由电脑端主控机、室外高压分机和冲击电网架组成周界防备体系。电脑端主控机向室外高压分机发送报警触发阈值，之后室外高压分机经过带有限流功用的升压器模块将市电转化为所需高压，再在冲击电网架上输出单个周波进行自检。当回路电流和电量超越报警触发阈值（发生触网），体系报警并由室外高压分机在冲击电网架上继续输出必定电量的高压进行冲击，直至呈现脱网或冲击周期完毕。周界防备高压电网设备的电脑端主控机一般设备于监控室内，便于监控是否发生触网，室外高压分机设备于每段防区的头尾处，冲击电网架依托周界围墙架起。周界防备体系布局见图2。
1 GB 25287-2010规范内容介绍及现场检测技能难点
我国针对周界防备高压电网设备的现行国家规范是GB 25287—2010《周界防备高压电网设备》。该规范替代了原公安职业规范GA 247—2000《监所周界高压电网设备》，是周界防备高压电网设备建造和检验的唯一规范。
GB 25287—2010规则，冲击电网架由5根金属线（含1根地线）和金属支架组成。金属线等距设备在金属支架上，线间间隔和最小离墙间隔为20 cm，金属支架与笔直墙面呈90°或135°（内倒式），金属支架与水平地上间隔4 m。结实设备后的冲击电网架具有防攀爬、防跨过的才能。网架设备示意图见图3。
一起，GB 25287-2010规则了周界防备高压电网设备的首要冲击功用指标（冲击电网架恣意2根金属线回路间的输出参数）如下。
•输出电压规模：3 000~6 000 V（注：最高答应10 000 V）；
•最大输出电流：500 mA，最小输出电流：40 mA；
•最大冲击电量：60 mC，最小冲击电量：30 mC；
•继续冲击时刻：15 min以上；
•输出短路报警：2 s以内。
以上检测项目也常常作为已施工铺设后的周界防备高压电网设备检验的必测项目。但是，在进行实践的现场检测时，存在许多技能难题，例如如下事例。
1）电网布设墙体为笔直面，没有适宜方位放置检测仪器。假如将仪器放置于地上，测验导线延伸4~5 m后再进行丈量，由此发生的分布电容会搅扰信号收集，构成衰减然后影响检测数据可信度；
2）金属支架离地较高，检测人员需求运用爬梯接近电网后再进行检测。全体操作空间较小，一方面有高压触电风险（冲击电网与大地为同一回路）；另一方面要保持爬梯平衡，增加了现场检测工程师的心理压力和检测难度。
3）金属支架全体宽度超越人手长度，远离墙体的金属线难以触及。
4）许多环境约束，特别是金库、监区等不间断运转场所，从安保视点动身严格控制现场检测的耗时及所带着的仪器数量，检测时刻有限，且不得运用爬梯。
由此可见，周界防备高压电网设备的现场检测十分复杂和风险，而安全快速地完结现场检测检验作业又是保证该类场所安稳运营的重要环节。
2 现场快速检测技能研究
笔者从事电子产品检验技能研究多年，结合电力电子检测和无线数据传输技能，为处理周界防备高压电网设备现场检测存在的复杂性和风险性，提出了一种检测办法及新式检测设备的规划计划。
2.1 规划思路
1）新式检测设备分为检测数据发送端、检测数据接纳端及弹性绝缘杆3个部分；
2）检测数据发送端设备在弹性绝缘杆内部，绝缘杆可伸长至周界防备高压电网设备冲击电网架邻近，与金属线挂接构成回路；
3）检测数据发送端对周界防备高压电网设备的输出特性进行检测（先由电压衰减器将高压衰减为低压，再运用高速AD进行电压信号的模数转化），数据收集处理后再经过无线传输模块，发送数据到检测数据接纳端；
4）检测人员持有检测数据接纳端，接纳输出特性数据后，进行处理、核算、显现并判别成果。
2.2 设备模型
1）弹性绝缘杆模块绝缘杆的纵轴线剖面见图4。L1、L2为钩型或直型金属棒，合适挂接水平角或斜度角的电网架金属线；A、B为电网架信号输入点，衔接MD；MD为检测数据发送端（具有电气参数检测功用以及数据处理发送功用）；H1、H2、H3为3段可弹性绝缘杆杆节，总长度超越4 m，单节长度约1.5 m，直径约8 cm。
(2) 数据处理传输体系
数据处理传输体系由锂电池、单片机、AD模块、无线传输模块及显现屏等组成。引荐一种典型的体系架构计划，见图5。
3.3 检测原理
A、B为电网架信号输入点，C、D为模数信号采样点；S为检测回路选择开关； R R 1 2 、 为高压分压电阻（电压衰减器），R3为人体模仿阻抗，R4为规范分流器；A、S、 R1 、 R2 、C、B组成输入电压检测回路；A、S、 R3 、 R4 、D、B组成输出电流、冲击电量检测回路。MD电气参数检测电路见图6。
1）输入电压检测原理
S衔接R1。当L1、L2挂接到电网架金属线后，R1与 R2 构成高阻抗，电网不识别为触发报警，不进行冲击，AB两头电压即为输出电压。
R1与R2阻值比为999：1，R2分压为0.1%，收集CB两头电压 U CB （约0~10 V），扩大1 000倍可得AB两头电压U AB。
输入电压核算公式：U AB =1 000×U CB 。
2）输出电流检测原理
S衔接 R3 。当 L1 、 L2 挂接到电网架金属线后，R3与R4构成低阻抗，电网识别为触发报警，进行脉冲冲击。
因为电网输出限流及低阻抗拉幅效应，流经 R3 的脉冲电流不具有接连滑润波形，无法运用互感器取得电流值，而收集R4两头电压U DB ，除以R4阻值可换算为脉冲电流。
输出电流核算公式：I U R U = =DB DB/ 4 /10。
3）冲击电量检测原理
根据电量核算公式 Q l t = × ，对单个脉冲电流进行时刻积分，可得到单周期的冲击电量。
冲击电量核算公式：Q= ∫ I dt= ∫ U DB /10 dt。
4）继续冲击时刻检测原理
进行输出电流或冲击电量检测时，丈量单次冲击周期并累计冲击次数，二者相乘即得知冲击输出总时长。
5）输出短路报警检测原理
运用双头带线鳄鱼夹短路AB两点后，再次挂接到电网上，即完结短路操作。
3.4 技能优势
新式检测设备内置锂电池，无需市电运转，摆脱了供电环境捆绑；高压检测电路经由绝缘杆，与检测人员（维护大地）阻隔，有用保证了现场检测人员的安全；信号收集和数据处理传输牢靠，检测成果精度较高。
整体相较于以往的现场检测操作，其安全性、操作性、置信度等方面都得到明显提高。
4 定论
经屡次调试和优化，新式检测设备体积细巧合适单人带着，现场检测用时可控制在30min以内完结，检测数据精度高，具有优异的实用性，已投入运用。综上，本文处理了周界防备高压电网设备的快速现场检测难题，缩短了现场检测时刻，提高了实测数据牢靠性，降低了检测操作风险性。为同职业的相关产品现场检测供给了参阅根据和处理计划。
参阅文献
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[3]李丽颖.管用均匀滤波算法在高压脉冲冲击中的使用[J].电子质量,2018,(2):39-42.
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本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第10期第70页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
