一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置，通過輔助電源將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，分別為主控制器、暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器和高壓放電槍供電，通過模式切換開關(guān)控制主控制器向高壓放電槍發(fā)送第二控制指令，從而使該高壓放電槍進(jìn)行放電，通過與暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀聯(lián)合測(cè)試，能直接客觀的局部放電發(fā)生時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓的現(xiàn)象，或通過模式切換開關(guān)控制主控制器向暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā)送第一控制指令，使暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器產(chǎn)生已知頻率和幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，以便掌握暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀的原理和操作技能，且解決了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求高，無法保證所有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全的問題。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及模擬測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置。 一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置
【背景技術(shù)】
[0002] 局部放電是指當(dāng)外加電壓在電力設(shè)備(如開關(guān)柜設(shè)備）中產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，足以使電力 設(shè)備絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域未形成固定放電通道的放電現(xiàn)象。它主要表現(xiàn) 為絕緣部分區(qū)域內(nèi)氣體的擊穿、小范圍內(nèi)固體或液體介質(zhì)的局部擊穿，或因金屬表面的邊 緣和尖角部位場(chǎng)強(qiáng)集中引起局部擊穿等放電現(xiàn)象，每一次的局部放電對(duì)絕緣部分都會(huì)產(chǎn)生 一定的影響，即使是微弱的局部放電，隨著影響的不斷累積，將會(huì)使絕緣部分的介電性能逐 漸劣化，并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個(gè)絕緣部分擊穿，從而釀成重大安全事故。由此可 見，在高壓電力設(shè)備運(yùn)行過程中，對(duì)電力設(shè)備絕緣部分的局部放電的檢測(cè)已成為防止安全 事故的必要環(huán)節(jié)。
[0003] 目前，在對(duì)開關(guān)柜設(shè)備的局部放電檢測(cè)通常采用的局部放電的暫態(tài)對(duì)地電壓檢測(cè) 方法。其中，所述暫態(tài)對(duì)地電壓（Transient Earth Voltage, TEV)是1980年由約翰?里弗 博士首先發(fā)現(xiàn)并命名的，它是在開關(guān)柜設(shè)備內(nèi)部放電過程中，由局部放電脈沖產(chǎn)生電磁波， 并通過開關(guān)柜設(shè)備的縫隙或絕緣襯墊處傳播出去，同時(shí)在設(shè)備的金屬箱體上產(chǎn)生的一個(gè)暫 態(tài)電壓脈沖信號(hào)（即暫態(tài)對(duì)地電壓)，然后通過設(shè)備的金屬箱體外表面?zhèn)鞯降叵隆Ｒ蚨?，在?shí) 際應(yīng)用中，通常都是特制的電容耦合探測(cè)器（即暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀)，來捕捉所 述暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，以便通過對(duì)該暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)進(jìn)行分析，判斷開關(guān)柜設(shè)備內(nèi)是否 發(fā)生局部放電，以及確定所發(fā)生的局部放電的水平，從而有效地排出開關(guān)柜設(shè)備存在的安 全隱患。
[0004] 在實(shí)際應(yīng)用中，為了能夠正確理解和掌握暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀器的原理 和操作技能，以避免誤操作造成的安全事故，在檢測(cè)人員正式上崗前，通常都會(huì)對(duì)受訓(xùn)人員 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。但是，由于開關(guān)柜設(shè)備實(shí)物體型、重量都很龐大，且通常都安裝在變壓器內(nèi)， 因而，這使得對(duì)檢修人員的培訓(xùn)對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求較高，且當(dāng)受訓(xùn)人員（即接受培訓(xùn)的受訓(xùn)人 員）數(shù)量較多時(shí)，無法保證每一個(gè)受訓(xùn)人員都能夠掌握培訓(xùn)內(nèi)容，另外，在培訓(xùn)過程中，為了 再現(xiàn)開關(guān)柜設(shè)備的局部放電現(xiàn)象，往往需要對(duì)被測(cè)對(duì)象施加高電壓，這存在著很大的安全 隱患。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置，解決了現(xiàn)有技 術(shù)因?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中的電力設(shè)備實(shí)物進(jìn)行操作，而使其對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求高、無法保證每一受 訓(xùn)人員都能掌握培訓(xùn)內(nèi)容，以及所有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全的技術(shù)問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置，包括：
[0008] 供暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀測(cè)試使用的電壓測(cè)試區(qū)、模式切換開關(guān)，輔助電 源，分別與所述模式切換開關(guān)和所述輔助電源相連的主控制器，分別與所述電壓測(cè)試區(qū)、所 述輔助電源和所述主控制器相連的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，以及分別與所述輔助電源和所述 主控制器相連的高壓放電槍，其中，
[0009] 所述輔助電源，用于將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓和 第三直流電壓，并通過所述第一直流電壓為所述主控制器供電，通過第二直流電壓為所述 暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，通過第三直流電壓為所述高壓放電槍供電；
[0010] 所述模式切換開關(guān)，用于當(dāng)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，向所述主控制器發(fā) 送暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)，當(dāng)切換到高壓放電模式時(shí)，向所述主控制器發(fā)送高壓放電信號(hào)， 當(dāng)切換到中間模式時(shí)，不輸出任何信號(hào)；
[0011] 所述主控制器，用于當(dāng)接收到所述模式切換開關(guān)發(fā)送的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào) 時(shí)，向所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā)送第一控制指令，當(dāng)接收到所述模式切換開關(guān)發(fā)送的高 壓放電信號(hào)時(shí)，向所述高壓放電槍發(fā)送第二控制指令；
[0012] 所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，用于根據(jù)接收到的所述第一控制指令，產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地 電壓信號(hào)，并將所述暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)發(fā)送至所述電壓測(cè)試區(qū)。
[0013] 所述高壓放電槍，用于接收所述主控制器發(fā)送的第二控制指令，并根據(jù)所述第二 控制指令進(jìn)行放電。
[0014] 優(yōu)選的，所述裝置還包括：
[0015] 與所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器相連的轉(zhuǎn)換模塊，以及與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，供高頻 法局部放電測(cè)試儀使用的電流檢測(cè)區(qū)，其中，
[0016] 所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器輸出的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成 電流信號(hào)，并將所述電流信號(hào)發(fā)送至所述電流檢測(cè)區(qū)。
[0017] 優(yōu)選的，所述裝置還包括：與所述輔助電源相連的電源開關(guān)。
[0018] 優(yōu)選的，所述電壓檢測(cè)區(qū)為鋁制金屬板。
[0019] 優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換模塊具體為電容。
[0020] 優(yōu)選的，所述電流檢測(cè)區(qū)包括：一端與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，另一端接地的銅支架。
[0021] 優(yōu)選的，所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器包括：
[0022] 與所述主控制器相連的振蕩電路，用于根據(jù)接收到的所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信 號(hào)，產(chǎn)生的具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值的正弦波信號(hào)；
[0023] 與所述振蕩電路相連的功率放大電路，用于對(duì)接收到的所述正弦波信號(hào)進(jìn)行放 大，得到具有第二預(yù)設(shè)頻率和第二預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)。
[0024] 優(yōu)選的，所述振蕩電路具體為希勒振蕩電路。
[0025] 優(yōu)選的，所述功率放大電路具體為運(yùn)算放大器。
[0026] 優(yōu)選的，所述電容具體為5000pF的陶瓷電容。
[0027] 從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供了 一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝 置，該裝置包括：供暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀測(cè)試使用的電壓測(cè)試區(qū)、模式切換開關(guān)， 輔助電源，與所述輔助電源相連的主控制器，分別與所述電壓測(cè)試區(qū)、所述輔助電源和所述 主控制器相連的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，以及分別與所述輔助電源和所述主控制器相連的高 壓放電槍。本實(shí)用新型通過輔助電源將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流 電壓和第三直流電壓，分別為主控制器、暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器和高壓放電槍供電，通過模式 切換開關(guān)控制主控制器向高壓放電槍發(fā)送第二控制指令，從而控制該高壓放電槍放電，產(chǎn) 生了真實(shí)的放電現(xiàn)象，此時(shí)，通過與暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀聯(lián)合測(cè)試，能直接客觀的 局部放電發(fā)生時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓的現(xiàn)象，方便了受訓(xùn)人員理解和接 受暫態(tài)對(duì)地電壓法檢測(cè)局部放電的有效性；且通過模式切換開關(guān)控制主控制器向暫態(tài)對(duì)地 電壓發(fā)生器發(fā)送第一控制指令，從而控制該暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器產(chǎn)生具有第一預(yù)設(shè)頻率和 第一預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，此時(shí)受訓(xùn)人員可使用暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀在 電壓測(cè)試區(qū)測(cè)量暫態(tài)對(duì)地電壓，從而了解并掌握該暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀的原理和 操作技能，且解決了現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求高，無法保證所有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人 員的人身安全的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1為本實(shí)用新型公開的一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0030] 圖2為本實(shí)用新型公開的一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032] 本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置，該裝置包括：供 暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀測(cè)試使用的電壓測(cè)試區(qū)、模式切換開關(guān)，輔助電源，與所述輔 助電源相連的主控制器，分別與所述電壓測(cè)試區(qū)、所述輔助電源和所述主控制器相連的暫 態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，以及分別與所述輔助電源和所述主控制器相連的高壓放電槍。本實(shí)用 新型通過輔助電源將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓和第三直流 電壓，分別為主控制器、暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器和高壓放電槍供電，通過模式切換開關(guān)控制主 控制器向高壓放電槍發(fā)送第二控制指令，從而控制該高壓放電槍放電，產(chǎn)生了真實(shí)的放電 現(xiàn)象，此時(shí)，通過與暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀聯(lián)合測(cè)試，能直接客觀的局部放電發(fā)生 時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓的現(xiàn)象，方便了受訓(xùn)人員理解和接受暫態(tài)對(duì)地電 壓法檢測(cè)局部放電的有效性；且通過模式切換開關(guān)控制主控制器向暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā) 送第一控制指令，從而控制該暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器產(chǎn)生具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值 的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，此時(shí)受訓(xùn)人員可使用暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀在電壓測(cè)試區(qū)測(cè) 量暫態(tài)對(duì)地電壓，從而了解并掌握該暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀的原理和操作技能，且 解決了現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求高，無法保證所有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安 全的問題。
[0033] 如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置的實(shí)施例 1的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置可以包括：
[0034] 供暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀測(cè)試使用的電壓測(cè)試區(qū)101、模式切換開關(guān)102， 輔助電源103,分別與模式切換開關(guān)102和輔助電源103相連的主控制器104,分別與電壓 測(cè)試區(qū)101、輔助電源103和主控制器104相連的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105,以及分別與輔 助電源103和主控制器104相連的高壓放電槍106,其中，
[0035] 在實(shí)際應(yīng)用中，該電壓測(cè)試區(qū)101可以為鋁制金屬版。
[0036] 模式切換開關(guān)102,用于當(dāng)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，向主控制器104發(fā)送 暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)；當(dāng)切換到高壓放電模式時(shí)，向所述主控制器104發(fā)送高壓放電信 號(hào)；當(dāng)切換到中間模式時(shí)，不輸出任何信號(hào)。
[0037] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，受訓(xùn)人員可通過對(duì)模式切換開關(guān)的操作，實(shí)現(xiàn)暫態(tài)對(duì)地 電壓發(fā)生模式、高壓放電模式和中間模式等三種模式的切換，當(dāng)切換到高壓放電模式時(shí)，可 通過高壓放電槍產(chǎn)生放電現(xiàn)象，以便受訓(xùn)人員使用暫態(tài)對(duì)地電壓測(cè)試儀，在電壓測(cè)試區(qū)101 上測(cè)得暫態(tài)對(duì)地電壓，從而直接客觀揭示了局部放電發(fā)生時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài) 對(duì)地電壓的現(xiàn)象；當(dāng)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，可通過暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器產(chǎn)生已 知頻率和幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓，方便受訓(xùn)人員通過暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀快速篩選 并確定真實(shí)的局部放電信號(hào)；當(dāng)切換到中間模式時(shí)，模式切換開關(guān)不向主控制器發(fā)送任何 信號(hào)，則暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器和高壓放電槍都不會(huì)工作。
[0038] 輔助電源103,用于將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓，和 第三直流電壓，并通過所述第一直流電壓為所述主控制器供電，通過第二直流電壓為所述 暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，通過第三直流電壓為所述高壓放電槍供電。
[0039] 其中，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述第一直流電壓可以為+12V，所述第二直流電壓 可以為+5V，所述第三直流電壓為+3. 3V。
[0040] 主控制器104,用于向暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105發(fā)送第一控制指令。在實(shí)際應(yīng)用 中，主控制器104是在接收到模式切換開關(guān)發(fā)送的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)后，才會(huì)向暫態(tài) 對(duì)地電壓發(fā)生器105發(fā)送第一控制指令。
[0041] 暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105,用于根據(jù)接收到的所述第一控制指令，產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電 壓信號(hào)，并將所述暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)發(fā)送至電壓測(cè)試區(qū)101，此時(shí)，受訓(xùn)人員即可使用暫態(tài) 對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀對(duì)電壓測(cè)試區(qū)上的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而了解并掌握 該暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀的使用技巧。
[0042] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105可以包括：
[0043] 與主控制器104相連的振蕩電路，用于根據(jù)接收到的所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信 號(hào)，產(chǎn)生的具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值的正弦波信號(hào)。
[0044] 其中，所述振蕩電路具體可以為電路結(jié)構(gòu)簡單且輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定的希勒振蕩電 路，其產(chǎn)生的正弦波信號(hào)的頻率通常為幾十MHz，幅值在100mV左右的高頻電壓信號(hào)，則在 本實(shí)用新型實(shí)施例中所述第一預(yù)設(shè)頻率可以為15MHz。
[0045] 與振蕩電路相連的功率放大電路，用于對(duì)接收到的正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，得到具 有第二預(yù)設(shè)頻率和第二預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)。
[0046] 其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一預(yù)設(shè)頻率可以等于第二預(yù)設(shè)頻率，且在實(shí)際應(yīng) 用中，所述功率放大電路具體可以選用運(yùn)算功率放大器，如AD811電流型高頻運(yùn)算放大器。
[0047] 另外，為了滿足暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀對(duì)暫態(tài)對(duì)地電壓的測(cè)試范圍的要 求，以及獲得較強(qiáng)的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，當(dāng)所述振蕩電路為希勒振蕩電路，且其輸出信號(hào)為 15MHz的正弦波信號(hào)時(shí)，經(jīng)所述AD811電流型高頻運(yùn)算放大器的放大后，所得電壓信號(hào)即為 暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的幅值通常都在2V左右。也就是說，第一預(yù)設(shè)頻率和第二預(yù)設(shè)頻率可以 為15MHz，第二預(yù)設(shè)幅值可以為2V。
[0048] 其中，在暫態(tài)對(duì)地電壓產(chǎn)生過程中，放電電極之間的電荷發(fā)生快速的交變，靠近放 電點(diǎn)的金屬屏蔽表面點(diǎn)位也隨之改變，從而形成快速交變的脈沖電流，其頻率可高達(dá)幾十 MHz，最終，該脈沖電流經(jīng)開關(guān)柜設(shè)備金屬外殼傳輸?shù)浇拥鼐€釋放。由此可見，本實(shí)用新型還 可以通過高頻法局部放電測(cè)試儀(如高頻電流互感器）對(duì)所述脈沖電流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而 得到局部放電的水平，為此，作為本實(shí)用新型另一實(shí)施例，所述裝置還可以包括：
[0049] 與暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105相連的轉(zhuǎn)換模塊，以及與轉(zhuǎn)換模塊相連，供高頻法局 部放電測(cè)試儀使用的電流測(cè)試區(qū)，其中，
[0050] 轉(zhuǎn)換模塊，用于將暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105輸出的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流 信號(hào)，并將該電流信號(hào)發(fā)送至電流測(cè)試區(qū)，以便受訓(xùn)學(xué)員使用高頻法局部放電測(cè)試儀在電 流測(cè)試區(qū)測(cè)量電流信號(hào)。
[0051] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，電流測(cè)試區(qū)可設(shè)置一個(gè)銅支架，使其一端接地，另一端連 接轉(zhuǎn)換模塊，從而形成接地回路，而該轉(zhuǎn)換模塊可選用5000PF的電容，形成一個(gè)對(duì)地負(fù)載。 所以，當(dāng)暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器105產(chǎn)生一個(gè)15MHz、2V的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)后，一方面會(huì)將 其輸送至電壓檢測(cè)區(qū)，以便受訓(xùn)學(xué)員使用暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀對(duì)暫態(tài)對(duì)地電壓進(jìn) 行檢測(cè)，另一方面將會(huì)輸送至電容，并將輸出的15MHz、200mA的電流信號(hào)發(fā)送至電流檢測(cè) 區(qū)，以便受訓(xùn)人員使用高頻法局部放電測(cè)試儀對(duì)該脈沖電流進(jìn)行檢測(cè)，從而確定局部放電 的水平。
[0052] 高壓放電槍106,用于接收主控制器104發(fā)送的第二控制指令，并根據(jù)所述第二控 制指令進(jìn)行放電。
[0053] 在本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)際應(yīng)用中，為了使受訓(xùn)人員理解和接受暫態(tài)對(duì)地電壓法 檢測(cè)局部放電的有效性，通過高壓放電槍模擬了高壓放電的現(xiàn)象，并結(jié)合暫態(tài)對(duì)地電壓局 部測(cè)試儀的聯(lián)合測(cè)試，可再電壓測(cè)試區(qū)上測(cè)得暫態(tài)對(duì)地電壓。其中，高壓放電槍106可以采 用自激振蕩電路產(chǎn)生20KHz的振蕩電壓，用于控制晶閘管并推動(dòng)升壓變壓器，從而使該升 壓變壓器輸出的2KV左右的高壓，并利用該高壓擊穿空氣介質(zhì)產(chǎn)生電弧，即產(chǎn)生真實(shí)的放 電現(xiàn)象。
[0054] 其中，需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例的所述裝置還可以包括與輔助電源相連 電源開關(guān)、以及用于連接各器件的線路或連接設(shè)備等等，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，此 處講不再一一列舉。
[0055] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過輔助電源將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電 壓、第二直流電壓和第三直流電壓，分別為主控制器、暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器和高壓放電槍供 電，當(dāng)模式切換開關(guān)切換到高壓放電模式時(shí)，將會(huì)向主控制器發(fā)送高壓放電信號(hào)，此時(shí)，主 控制器將會(huì)向高壓放電槍發(fā)送第二控制指令，控制該高壓放電槍進(jìn)行放電，從而產(chǎn)生了真 實(shí)的放電現(xiàn)象，此時(shí)，通過與暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀聯(lián)合測(cè)試，能直接客觀的局部放 電發(fā)生時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓的現(xiàn)象，方便了受訓(xùn)人員理解和接受暫態(tài) 對(duì)地電壓法檢測(cè)局部放電的有效性；而當(dāng)模式切換開關(guān)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)， 將會(huì)向主控制器發(fā)送暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)，從而使主控制器向暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā)送 第一控制指令，控制該暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器產(chǎn)生具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài) 對(duì)地電壓信號(hào)，此時(shí)受訓(xùn)人員可使用暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀在電壓測(cè)試區(qū)測(cè)量暫態(tài) 對(duì)地電壓，從而了解并掌握該暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀的原理和操作技能，且解決了 現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地要求高，無法保證所有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全的問 題。
[0056] 如圖2所示，為本實(shí)用新型一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置的實(shí)施例2的結(jié) 構(gòu)示意圖，所示裝置可以包括：電壓測(cè)試區(qū)201、電流測(cè)試區(qū)202、模式切換開關(guān)203和電源 開關(guān)204,與電源開關(guān)204相連的輔助電源205,分別與模式切換開關(guān)203和輔助電源205 相連的主控制器206,分別與輔助電源205和主控制器206相連的高壓放電槍207,分別與 電壓測(cè)試區(qū)201、輔助電源205和主控制器206相連的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器208,以及分別 與暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器208和電流檢測(cè)區(qū)202相連的電容209,其中，
[0057] 電源開關(guān)204,用于控制輔助電源205與外接220V交流電源的通斷，在實(shí)際應(yīng)用 中，當(dāng)檢測(cè)開始時(shí)，先將外接電源與本裝置接通后，才會(huì)將該電源開關(guān)204打開，從而使該 裝置中的各器件通電，檢測(cè)結(jié)束后，首先要將電源開關(guān)205關(guān)閉，再斷開本裝置與外接電源 的連接，以保證設(shè)備和人員的安全。
[0058] 輔助電源205,用于將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓和 第三直流電壓，并通過所述第一直流電壓為主控制器206供電，通過第二直流電壓為暫態(tài) 對(duì)地電壓發(fā)生器207供電，通過第三直流電壓為高壓放電槍208供電。其中，第一直流電壓 可以為+5V，第二直流電壓可以為+12V，第三直流電壓可以為+3. 3V。
[0059] 模式切換開關(guān)203,用于當(dāng)切換到高壓放電模式時(shí)，向主控制器206發(fā)送高壓放電 信號(hào)，控制主控制器206輸出第一控制指令；當(dāng)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，向主控制 器206發(fā)送暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)，控制主控制器206輸出第二控制指令；當(dāng)切換到中間模 式時(shí)，不輸出任何信號(hào)。
[0060] 暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器207,用于根據(jù)主控制器206發(fā)送的第一控制指令，產(chǎn)生暫態(tài) 對(duì)地電壓信號(hào)，一方面將所述暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)發(fā)送至電壓測(cè)試區(qū)201，以便受訓(xùn)人員使用 暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀在該電壓測(cè)試區(qū)201檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓；另一方便將該暫態(tài) 對(duì)地電壓信號(hào)輸入至電容209,并將電容209輸出的脈沖電流信號(hào)發(fā)送至電流檢測(cè)區(qū)，以便 受訓(xùn)人員使用高頻法局部放電測(cè)試儀在電流檢測(cè)區(qū)檢測(cè)脈沖電流，從而得到局部放電的水 平。
[0061] 在本實(shí)用新型實(shí)施例的實(shí)際應(yīng)用中，電流檢測(cè)區(qū)202可以設(shè)置一個(gè)銅支架，使其 一端接地，另一端與電容輸出端相連，以便與將高頻電流傳感器鉗在銅支架上，完成對(duì)脈沖 電流的檢測(cè)。
[0062] 其中，本實(shí)用新型實(shí)施例中，暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)207可以包括：希勒振蕩電路和運(yùn) 算放大器，則可以通過希勒振蕩電路產(chǎn)生已知頻率的正弦信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算放大器放大后輸出 具有該頻率，且幅值已知的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)。
[0063] 其中，當(dāng)已知頻率為15MHz，已知幅值為2V，且所述電容209的大小為5000pF時(shí)， 所述暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)經(jīng)所述電容209處理后，將會(huì)輸出頻率為15MHz，幅值為200mA的脈 沖電流信號(hào)。
[0064] 高壓放電槍208,用于接收主控制器206發(fā)送的第二控制指令，并根據(jù)所述第二控 制指令進(jìn)行放電，在實(shí)際應(yīng)用中，該高壓放電槍208通常可輸出2KV的高壓。
[0065] 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)電源開關(guān)打開時(shí)，輔助電源將會(huì)把外接220V交流電壓 轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓和第三直流電壓，分別為主控制器、暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生 器和高壓放電槍供電，當(dāng)模式切換開關(guān)切換到高壓放電模式時(shí)，將會(huì)向主控制器發(fā)送高壓 放電信號(hào)，此時(shí)，主控制器將會(huì)向高壓放電槍發(fā)送第二控制指令，控制該高壓放電槍進(jìn)行放 電，從而產(chǎn)生了真實(shí)的放電現(xiàn)象，此時(shí)，通過與暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀聯(lián)合測(cè)試，能 直接客觀的局部放電發(fā)生時(shí)，在開關(guān)柜金屬外壁產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓和在接地回路中產(chǎn)生高 頻脈沖電流的現(xiàn)象，方便了受訓(xùn)人員理解和接受暫態(tài)對(duì)地電壓法檢測(cè)局部放電的有效性； 而當(dāng)模式切換開關(guān)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，將會(huì)向主控制器發(fā)送暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā) 生信號(hào)，從而使主控制器向暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā)送第一控制指令，控制該暫態(tài)對(duì)地電壓 發(fā)生器產(chǎn)生具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)，此時(shí)受訓(xùn)人員可使用 暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀在電壓測(cè)試區(qū)測(cè)量暫態(tài)對(duì)地電壓，從而了解并掌握該暫態(tài)對(duì) 地電壓局部放電測(cè)試儀的原理和操作技能，并解決了現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，無法保證所 有培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全的問題，且由于本實(shí)用新型所提供的裝置體積小，重量輕，大大 降低了對(duì)培訓(xùn)場(chǎng)地的要求。
[0066] 對(duì)于上述實(shí)施例，需要說明的是，所述裝置還可以包括用于連接各器件的線路或 連接設(shè)備，與外接電源相連的插座或插線等等，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍，此處將不再 歹丨J舉。
[0067] 本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[〇〇68] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電模擬裝置，其特征在于，包括： 供暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電測(cè)試儀測(cè)試使用的電壓測(cè)試區(qū)、模式切換開關(guān)，輔助電源，分 別與所述模式切換開關(guān)和所述輔助電源相連的主控制器，分別與所述電壓測(cè)試區(qū)、所述輔 助電源和所述主控制器相連的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器，以及分別與所述輔助電源和所述主控 制器相連的高壓放電槍，其中， 所述輔助電源，用于將外接220V交流電壓轉(zhuǎn)換成第一直流電壓、第二直流電壓和第三 直流電壓，并通過所述第一直流電壓為所述主控制器供電，通過第二直流電壓為所述暫態(tài) 對(duì)地電壓發(fā)生器，通過第三直流電壓為所述高壓放電槍供電； 所述模式切換開關(guān)，用于當(dāng)切換到暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生模式時(shí)，向所述主控制器發(fā)送暫 態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)，當(dāng)切換到高壓放電模式時(shí)，向所述主控制器發(fā)送高壓放電信號(hào)，當(dāng)切 換到中間模式時(shí)，不輸出任何信號(hào)； 所述主控制器，用于當(dāng)接收到所述模式切換開關(guān)發(fā)送的暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)時(shí)，向 所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器發(fā)送第一控制指令，當(dāng)接收到所述模式切換開關(guān)發(fā)送的高壓放電 信號(hào)時(shí)，向所述高壓放電槍發(fā)送第二控制指令。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 與所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器相連的轉(zhuǎn)換模塊，以及與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，供高頻法局 部放電測(cè)試儀使用的電流檢測(cè)區(qū)，其中， 所述轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器輸出的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流 信號(hào)，并將所述電流信號(hào)發(fā)送至所述電流檢測(cè)區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 與所述輔助電源相連的電源開關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電壓檢測(cè)區(qū)為鋁制金屬板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換模塊具體為電容。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電流檢測(cè)區(qū)包括： 一端與所述轉(zhuǎn)換模塊相連，另一端接地的銅支架。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生器包括： 與所述主控制器相連的振蕩電路，用于根據(jù)接收到的所述暫態(tài)對(duì)地電壓發(fā)生信號(hào)，產(chǎn) 生的具有第一預(yù)設(shè)頻率和第一預(yù)設(shè)幅值的正弦波信號(hào)； 與所述振蕩電路相連的功率放大電路，用于對(duì)接收到的所述正弦波信號(hào)進(jìn)行放大，得 到具有第二預(yù)設(shè)頻率和第二預(yù)設(shè)幅值的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述振蕩電路具體為希勒振蕩電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述功率放大電路具體為運(yùn)算放大器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電容具體為5000pF的陶瓷電容。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK203870197SQ201320727885
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】詹洪炎, 龔金龍, 宋琦華, 魏澤民, 韓君令, 丁建軍 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院