專利名稱：絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓脫開裝置，特別涉及一種絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高 壓微電流脫開裝置。
背景技術(shù)：
對于絕緣手套、絕緣靴等絕緣工具的安全性都要進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)，以滿足 《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》和《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》的要 求。絕緣性能試驗(yàn)的特點(diǎn)是， 一般電壓較高U5kV以上)，正常情況下泄漏電流 很小(10mA以下)。當(dāng)泄漏電流超過某一閾值時(shí)，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速增大并形成 擊穿。
在本發(fā)明之前，微電流的斷路器僅適用于低電壓的場合，而高電壓的斷路器 則無法在孩i電流下動(dòng)作，尚無同時(shí)滿足樣i電流(10mA以下)、高電壓(15kV以上) 的脫開裝置。因此，原有的多通道絕緣工具試驗(yàn)裝置無法及時(shí)切除或隔離故障點(diǎn)， 存在著明顯的缺陷和不足
1、 試驗(yàn)效率低下。在多通道試驗(yàn)中，當(dāng)某一試驗(yàn)通道泄漏電流過大甚至擊 穿時(shí)，其它試驗(yàn)通道的試驗(yàn)無法進(jìn)行，也必須停止，待在找出損壞的試品并取下 之后，才能繼續(xù)試-驗(yàn)。
2、 容易損害試品。試驗(yàn)過程中，若存在一個(gè)不良試品，其它的良好試品須 經(jīng)受多次頻繁試驗(yàn)，易造成其損壞。
3、 容易損壞試驗(yàn)變壓器和試驗(yàn)裝置。當(dāng)發(fā)生試品擊穿時(shí)，只能人工降低電 壓，擊穿點(diǎn)不能及時(shí)隔離，高壓電源不能及時(shí)切斷，試驗(yàn)變壓器和試驗(yàn)裝置存在 安全隱患且易損壞。
4、 存在較大的電磁干擾。由于未及時(shí)切斷泄漏電流而任其擴(kuò)大，同時(shí)泄漏 電流高頻分量較大，對周圍電氣設(shè)備會(huì)形成強(qiáng)烈的電磁干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計(jì)、研制一種絕緣工具試驗(yàn)專用的 鏈條式高壓微電流脫開裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是
絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置，其主要技術(shù)特征在于取樣 整流濾波電路輸出接微電流監(jiān)測模塊，微電流監(jiān)測模塊輸出接驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模 塊輸出接電磁鐵，電磁鐵連接鏈條式開關(guān)，鏈條式開關(guān)串聯(lián)在高壓交流試驗(yàn)回路 中，與取樣整流濾波電路、試件連接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于在多通道絕緣工具試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)快速切斷擊穿電 流、隔離不良試品的功能。針對絕緣性能試驗(yàn)的特點(diǎn)，本發(fā)明絕緣工具試驗(yàn)專用 的鏈條式高壓微電流脫開裝置可以同時(shí)滿足以下三個(gè)要求①由極小的電流 (10mA以下)觸發(fā)；②斷開極高的電壓(10kV以上)；③形成明顯的電氣斷開點(diǎn)。 這與現(xiàn)有的開關(guān)、斷路器、脫扣裝置等在性能上形成了重大的區(qū)別，從而特別適 用于高壓試驗(yàn)場合。
在絕緣性能試驗(yàn)回路中，高壓試驗(yàn)電源經(jīng)本裝置與試件和電流表串聯(lián)連接。 試驗(yàn)時(shí)，在試件兩端施加高壓交流試驗(yàn)電壓，經(jīng)取樣整流濾波模塊對試驗(yàn)回路泄 漏電流進(jìn)行取樣、整流和濾波后，輸出至微電流監(jiān)測模塊，作為實(shí)時(shí)測量信號。 微電流監(jiān)測模塊輸出接驅(qū)動(dòng)模塊,驅(qū)動(dòng)模塊輸出接電磁鐵，使電磁鐵吸合，鏈條 式高壓電極在重力作用下自由落體，從而使試驗(yàn)回路斷開。
上述微電流監(jiān)測模塊可以有模擬式和數(shù)字式兩種技術(shù)方案。模擬式微電流 監(jiān)測模塊的技術(shù)方案模塊中比較器的正極連接取樣整流濾波模塊的輸出端，負(fù) 極連接電位器。若正極電位高于負(fù)極電位時(shí)，則比較器通過驅(qū)動(dòng)模塊，使電磁鐵 吸合，從而使鏈條式開關(guān)斷開。通過對電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，可預(yù)置保護(hù)電流閾值的 大小。
而數(shù)字式微電流監(jiān)測模塊的技術(shù)方案為對于經(jīng)過整流濾波后的泄漏電流信 號，采用單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并與預(yù)置的保護(hù)電流閾值進(jìn)行比較處理，發(fā)出驅(qū) 動(dòng)信號給驅(qū)動(dòng)模塊。數(shù)字式微電流監(jiān)測模塊可用顯示才莫塊顯示實(shí)時(shí)泄漏電流、預(yù) 置保護(hù)電流閾值及其它數(shù)字量。與模擬式微電流監(jiān)測模塊技術(shù)方案相比，數(shù)字式 微電流監(jiān)測模塊中單片機(jī)的采用可更加靈活、精確地設(shè)置保護(hù)電流閾值。
如上所述，不論是模擬式還是數(shù)字式的監(jiān)測模塊，都可以設(shè)置保護(hù)電流閾 值的大小。在實(shí)際應(yīng)用中，就可以針對絕緣性能試驗(yàn)的特點(diǎn)，將其設(shè)定為10mA。 同時(shí)，由于泄漏電流較小，通過鏈條式高壓電極在重力作用下自由落體，就可以斷開極高的電壓，并形成明顯的電氣斷開點(diǎn)。
具體表現(xiàn)在
1、 大大提高了試驗(yàn)效率。由于實(shí)現(xiàn)了對各試驗(yàn)通道泄漏電流的獨(dú)立測量， 并具有對擊穿(或絕緣性能變差)的試驗(yàn)回路自動(dòng)脫開的功能，當(dāng)某一試驗(yàn)通道泄 漏電流過大甚至擊穿時(shí)，可以立刻將擊穿點(diǎn)隔離、切斷，其它試驗(yàn)通道的試驗(yàn)可 繼續(xù)進(jìn)行，無須停止，各試驗(yàn)通道的試驗(yàn)互不影響。
2、 降低對試件的損害程度。由于實(shí)現(xiàn)了各個(gè)試驗(yàn)通道的獨(dú)立控制，試驗(yàn)過 程中，不論是否存在不良試品，均可一次性獲得試驗(yàn)結(jié)果，無須經(jīng)受多次頻繁試 驗(yàn)，避免了對良好試件的損害。
3、 避免損壞試驗(yàn)變壓器和試驗(yàn)裝置。當(dāng)某一試驗(yàn)通道發(fā)生試件擊穿時(shí)，本 發(fā)明可自動(dòng)將該試驗(yàn)通道脫開，避免了對試驗(yàn)變壓器和試驗(yàn)裝置的損害。
4、 大大減輕電磁干擾。由于本發(fā)明可在泄漏電流擴(kuò)大前，及時(shí)切斷試驗(yàn)泄 漏電流，避免了對周圍電氣設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾。
5、 鏈條式高壓電極確保試驗(yàn)安全可靠。當(dāng)電磁鐵動(dòng)作后，鏈條式高壓電極 在重力作用下自由落體，跌入試件(絕緣靴或絕緣手套)內(nèi)，試驗(yàn)回路中形成明 顯的電氣斷開點(diǎn)，確保試驗(yàn)安全可靠。


圖1一一試驗(yàn)回路及本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。 圖2—一圖1中微電流監(jiān)測模塊(模擬式)原理示意圖。 圖3—一圖1中微電流監(jiān)測模塊(數(shù)字式)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1__本發(fā)明中的微電流監(jiān)測模塊采用模擬電路形式 如圖l所示，試驗(yàn)回路中有本發(fā)明鏈條式高壓微電脫開裝置1、試件7 (絕 緣靴、絕緣手套等)及電流表8 (毫安級)。其中鏈條式高壓微電脫開裝置1包 括了取樣整流濾波模塊2、微電流監(jiān)測模塊3、驅(qū)動(dòng)模塊4、電磁鐵5和鏈條式 高壓電極6。取樣整流濾波模塊2的輸出接微電流監(jiān)測模塊3,微電流監(jiān)測模塊 3的輸出接驅(qū)動(dòng)模塊4,驅(qū)動(dòng)模塊4輸出接電磁鐵5，電磁鐵5用機(jī)械方式連接 鏈條式高壓電極6。
如圖2所示，微電流監(jiān)測模塊3當(dāng)采用模擬電路形式時(shí)，包括比較器10和電位器9;比較器10上的負(fù)極連接電位器9，比較器10的正極連接取樣整流濾 波模塊2的輸出端；比較器10的輸出端接驅(qū)動(dòng)模塊4。
如圖1、圖2所示，試驗(yàn)前，通過對電位器9進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以預(yù)置保護(hù)電流 閾值的大小(如10mA);試驗(yàn)時(shí)，在試件7兩端施加高壓交流試驗(yàn)電壓，經(jīng)取樣 整流濾波模塊2對試驗(yàn)回路泄漏電流進(jìn)行取樣、整流和濾波后，輸出至比較器 10的正極，與其負(fù)極連接的電位器9的電壓進(jìn)行比較，如果超出電流保護(hù)整定 閾值，則比較器10向驅(qū)動(dòng)才莫塊4輸出高電平，使電磁鐵5動(dòng)作，通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)， 使鏈條式高壓電極6自由落體，從而實(shí)現(xiàn)在預(yù)置保護(hù)電流下對高壓試驗(yàn)電路的斷 開。
本例中，本發(fā)明中的微電流監(jiān)測模塊采用模擬電路形式。 實(shí)施例2——本發(fā)明中的微電流監(jiān)測模塊采用數(shù)字電路形式 如圖3所示，微電流監(jiān)測模塊3當(dāng)采用數(shù)字電路形式時(shí)，包括單片機(jī)13、 鍵盤12和顯示器11。取樣整流濾波模塊2和鍵盤12的輸出都接到單片機(jī)13， 單片機(jī)13有兩路輸出，分別連接顯示器11和驅(qū)動(dòng)模塊4。
如圖1、圖2所示，試驗(yàn)前，通過鍵盤12,可以設(shè)置保護(hù)電流閾值的大小(如 10mA),并將此設(shè)定值在顯示模塊11上顯示出來。試驗(yàn)時(shí)，在試件7兩端施加高 壓交流試驗(yàn)電壓，經(jīng)取樣整流濾波模塊2對試驗(yàn)回路泄漏電流進(jìn)行取樣、整流和 濾波后，輸出至單片機(jī)13,作為實(shí)時(shí)測量信號。單片機(jī)13將此信號與先前設(shè)定 的保護(hù)電流閾值進(jìn)行數(shù)值比較，如果超出保護(hù)電流閾值，則單片機(jī)13向驅(qū)動(dòng)模 塊4輸出高電平，使電磁鐵5動(dòng)作，通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)，使鏈條式高壓電極6自由落 體，從而實(shí)現(xiàn)在預(yù)置保護(hù)電流下對高壓試驗(yàn)電路的斷開。
與實(shí)施例1相比，單片機(jī)13的采用可更靈活且精確地設(shè)置保護(hù)電流整定值。 顯示模塊11可以采用數(shù)碼管，也可以采用液晶顯示器，既可以顯示保護(hù)電流閾 值，也可以顯示實(shí)時(shí)測量信號或其它數(shù)字量。
應(yīng)用本發(fā)明，各試驗(yàn)通道預(yù)先設(shè)置好絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流 脫開裝置，當(dāng)某一試驗(yàn)通道泄漏電流過大(大于預(yù)置設(shè)定值)，相應(yīng)試驗(yàn)通道的 絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置動(dòng)作，該通道電路斷開，從而實(shí) 現(xiàn)各試驗(yàn)通道的獨(dú)立4空制。
權(quán)利要求
1.絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置，其特征在于取樣整流濾波電路輸出接微電流監(jiān)測模塊，微電流監(jiān)測模塊輸出接驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊輸出接電磁鐵，電磁鐵連接鏈條式開關(guān)，鏈條式開關(guān)串聯(lián)在高壓交流試驗(yàn)回路中，與取樣整流濾波電路、試件連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置，其 特征在于微電流監(jiān)測模塊采用模擬電路，包括比較器、電位器，比較器上的 負(fù)極 連接電位器，比較器的正極連接取樣整流濾波電路的輸出端，比較器的 輸出端接驅(qū)動(dòng)模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置，其 特征在于微電流監(jiān)測模塊采用數(shù)字電路，包括單片機(jī)、顯示模塊、預(yù)置保護(hù) 電流調(diào)節(jié)鍵，單片機(jī)分別連接顯示模塊、預(yù)置保護(hù)電流調(diào)節(jié)鍵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕緣工具試驗(yàn)專用的鏈條式高壓微電流脫開裝置。本發(fā)明技術(shù)方案是取樣整流濾波電路輸出接微電流監(jiān)測模塊，微電流監(jiān)測模塊輸出接驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊輸出接電磁鐵，電磁鐵連接鏈條式開關(guān)，鏈條式開關(guān)串聯(lián)在高壓交流試驗(yàn)回路中，與取樣整流濾波電路、試件連接。本發(fā)明解決了以往存在的試驗(yàn)效率低下、易損害試品、試驗(yàn)變壓器和試驗(yàn)裝置、存在電磁干擾。本發(fā)明具有快速切斷擊穿電流、隔離不良試品的功能、由極小的電流(10mA以下)觸發(fā)、斷開極高的電壓、形成明顯的電氣斷開點(diǎn)等特點(diǎn)，特別適用于高壓試驗(yàn)場合。
文檔編號G01R1/00GK101320052SQ20081012448
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者姚建林, 徐光國, 施海寧, 楊成峰, 金心明 申請人:蘇州熱工研究院有限公司