智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，與主控模塊連接的仿真帶電測(cè)試模塊和通信模塊；其中，仿真帶電測(cè)試模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路；單片機(jī)控制串口電路接收仿真氧化鋅避雷器的測(cè)試信號(hào)；測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)串口電路的轉(zhuǎn)換發(fā)送至信號(hào)收發(fā)電路；單片機(jī)控制信號(hào)收發(fā)電路將測(cè)試信號(hào)發(fā)送至主控模塊；通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主控模塊與外部主機(jī)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置通過(guò)與外設(shè)的主機(jī)設(shè)備配合使用，可以實(shí)現(xiàn)仿真氧化鋅避雷器的帶電性能測(cè)試和故障模擬，適合用于電力培訓(xùn)、接線比賽、接線演示等相關(guān)場(chǎng)合。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能型氧化鋅避雷器帶電測(cè)試裝置，屬于電力系統(tǒng)仿真【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物避雷器是用來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備免受過(guò)電壓損壞的電氣產(chǎn)品。由于氧化鋅電阻片具有十分優(yōu)良的非線性伏安特性，在正常的工作電壓下，僅有幾百微安的電流通過(guò)，因而可設(shè)計(jì)成無(wú)間隙結(jié)構(gòu)，這就使其具有尺寸小、重量輕、保護(hù)性能好的特征。當(dāng)過(guò)電壓侵入時(shí)，流過(guò)電阻片的電流迅速增大，同時(shí)限制了過(guò)電壓的幅值，通過(guò)接地線釋放過(guò)電壓能量。此后氧化鋅電阻片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，電力系統(tǒng)正常工作。由此可見(jiàn)，避雷針的正常使用，對(duì)電力系統(tǒng)的正常工作具有重要的意義，其本身運(yùn)行狀況的好壞將直接影響到電力設(shè)備的安全，因此，對(duì)避雷器的帶電檢測(cè)就顯得尤為重要。
[0003]避雷器的常見(jiàn)故障中，避雷器受潮引起泄露電流增加或內(nèi)部閃絡(luò)事故最為常見(jiàn)。避雷器受潮的主要原因是密封不良或組裝避雷器過(guò)程中帶進(jìn)水分。在運(yùn)行電壓和環(huán)境溫度的作用下閥片內(nèi)水分蒸干于閥片外側(cè)和瓷套內(nèi)壁，引起沿面閃絡(luò)。目前生產(chǎn)廠家雖然采用加均壓電容和均壓環(huán)來(lái)均勻整體電位分布，但因設(shè)計(jì)缺乏正確的計(jì)算和驗(yàn)證，仍有可能因電位分布不均導(dǎo)致避雷器部分閥片老化而退出運(yùn)行。
[0004]高壓電氣設(shè)備檢修容錯(cuò)率低，高電壓下存在危險(xiǎn)，新學(xué)員很難熟練操作和掌握，因此，急需提供一種能夠把氧化鋅避雷器的常見(jiàn)故障結(jié)合在一起，并通過(guò)測(cè)試和直觀的數(shù)據(jù)清晰地表達(dá)出來(lái)的仿真測(cè)試裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案:
[0007]一種智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，與所述主控模塊連接的仿真帶電測(cè)試模塊和通信模塊；其中，所述仿真帶電測(cè)試模塊包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路；
[0008]所述單片機(jī)控制所述串口電路接收仿真氧化鋅避雷器的測(cè)試信號(hào)；測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)所述串口電路的轉(zhuǎn)換發(fā)送至所述信號(hào)收發(fā)電路；所述單片機(jī)控制所述信號(hào)收發(fā)電路將測(cè)試信號(hào)發(fā)送至所述主控模塊；
[0009]所述通信模塊用于實(shí)現(xiàn)所述主控模塊與外部主機(jī)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。
[0010]其中較優(yōu)地，所述仿真帶電測(cè)試模塊設(shè)置有232接口，用于實(shí)現(xiàn)所述仿真帶電測(cè)試模塊與所述氧化鋅避雷器的數(shù)據(jù)交互。
[0011]其中較優(yōu)地，所述主控模塊包括微處理器、與所述微處理器連接的存儲(chǔ)單元以及輸入/輸出接口。[0012]其中較優(yōu)地，所述主控模塊包括ARM6410開(kāi)發(fā)板。
[0013]其中較優(yōu)地，所述微處理器通過(guò)USB接口連接無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)232接口連接所述仿真帶電測(cè)試模塊。
[0014]本實(shí)用新型提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，通過(guò)與外設(shè)的主機(jī)設(shè)備配合使用，可以實(shí)現(xiàn)仿真氧化鋅避雷器的帶電性能測(cè)試和故障模擬，適合用于電力培訓(xùn)、接線比賽、接線演示等相關(guān)場(chǎng)合。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置的功能框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置中，仿真帶電測(cè)試模塊的內(nèi)部原理示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置的面板示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置進(jìn)行接線測(cè)試的數(shù)據(jù)流向圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置與外部主機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)故障模擬的數(shù)據(jù)流向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置同時(shí)具有帶電測(cè)試的基本功能和故障模擬的功能。具體來(lái)說(shuō)，該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置可以測(cè)量仿真氧化鋅避雷器的阻性電流、容性電流，并可以顯示電流波形；同時(shí)，該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置還可以在低壓下操作，實(shí)現(xiàn)仿真氧化鋅避雷器在高壓狀態(tài)的故障模擬，例如可以模擬泄露電流增加或內(nèi)部閃絡(luò)事故等故障情形。通過(guò)在低壓環(huán)境下對(duì)高壓仿真設(shè)備進(jìn)行故障模擬，可以使操作人員對(duì)氧化鋅避雷器的故障情形熟悉和了解，尤其適用于新學(xué)員的培訓(xùn)，因此可廣泛應(yīng)用于電力培訓(xùn)、接線比賽、接線演示等相關(guān)場(chǎng)合。
[0023]結(jié)合圖2和圖3可知，該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊、與主控模塊連接的無(wú)線網(wǎng)卡模塊、仿真帶電測(cè)試模塊、打印模塊、鍵盤(pán)操作模塊及顯示模塊。其中，主控模塊可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡模塊與外部主機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，可用于下載測(cè)試程序及上傳測(cè)試結(jié)果，用于實(shí)現(xiàn)帶電測(cè)試及故障模擬。仿真帶電測(cè)試模塊與仿真氧化鋅避雷器相連，并通過(guò)232接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。仿真帶電測(cè)試模塊中包括測(cè)試模塊和故障模擬模塊，分別用于實(shí)現(xiàn)接線測(cè)試、帶電測(cè)試和故障模擬。打印模塊和顯示模塊用于顯示或輸出測(cè)試程序及測(cè)試結(jié)果。鍵盤(pán)操作模塊用于按鍵輸入，設(shè)置測(cè)試參數(shù)及故障模擬模式選擇等。
[0024]主控模塊為本智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置的核心部分，用于協(xié)調(diào)各個(gè)模塊之間的相互配合。該主控模塊采用ARM6410開(kāi)發(fā)板，在Linux平臺(tái)上搭建測(cè)試仿真系統(tǒng)，其包括微處理器、存儲(chǔ)單元以及輸入/輸出接口。其中存儲(chǔ)單元采用256M的DDR RAM(雙倍數(shù)據(jù)速率的存儲(chǔ)器)以及IG的SLG Nand FLASH。DDR RAM用于存放仿真帶電測(cè)試模塊的配置程序。Nand FLASH用于存儲(chǔ)用戶編寫(xiě)的仿真測(cè)試裝置的操作系統(tǒng)。輸入/輸出接口包括I/O 口、232以及USB等接口。微處理器通過(guò)USB接口連接無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)I/O 口連接按鍵操作系統(tǒng)，通過(guò)232串口連接仿真帶電測(cè)試模塊。此外，主控模塊還包括與微處理器連接的外圍電路，例如:電源電路、復(fù)位電路和程序下載電路等。
[0025]如圖3所示，仿真帶電測(cè)試模塊包括單片機(jī)、與單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路；單片機(jī)控制串口電路接收仿真被測(cè)品的測(cè)試信號(hào)；測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)串口電路的轉(zhuǎn)換發(fā)送至信號(hào)收發(fā)電路；單片機(jī)控制信號(hào)收發(fā)電路將測(cè)試信號(hào)發(fā)送至主控模塊。其中，信號(hào)收發(fā)電路為16位32路數(shù)據(jù)收發(fā)通道。
[0026]仿真帶電測(cè)試模塊包括測(cè)試模塊和故障模擬模塊兩個(gè)功能模塊。測(cè)試模塊中設(shè)置有測(cè)試模式、測(cè)試參數(shù)等測(cè)試資源，故障模擬模塊中設(shè)置有故障類(lèi)型及相應(yīng)的故障表現(xiàn)形式等故障資源。在本仿真測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要用戶設(shè)定測(cè)試方式。主控模塊接收外部主機(jī)設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)后，根據(jù)仿真帶電測(cè)試模塊中的模式選擇信息，調(diào)用相應(yīng)的帶電測(cè)試程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。在故障模擬時(shí)，外部主機(jī)設(shè)備設(shè)定故障類(lèi)型并發(fā)送故障數(shù)據(jù)，主控模塊接收故障數(shù)據(jù)根據(jù)故障模擬模塊中的故障信息調(diào)用故障模擬程序，計(jì)算當(dāng)前故障電氣值并判斷當(dāng)前的故障類(lèi)型進(jìn)行顯示。
[0027]該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置中，可以通過(guò)設(shè)置在面板上的接線端子與仿真氧化鋅避雷器連接，上述接線端子連接于仿真帶電測(cè)試模塊內(nèi)部的測(cè)試電路上，接地端子對(duì)應(yīng)接地。如圖4所示，在測(cè)試裝置表面右上方有兩個(gè)航空插頭，分別是輸入電壓的正負(fù)端和輸入電流的正負(fù)端。其下方的是接地端子，再下方是220V市電插座和電源開(kāi)關(guān)。儀器中間是顯示屏，顯示屏用來(lái)顯示測(cè)試界面和測(cè)試數(shù)據(jù)等信息。顯示屏下方是微型打印機(jī)，可以打印測(cè)試數(shù)據(jù)。
[0028]在該實(shí)施例中，智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置包括無(wú)線網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)和按鍵驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式。智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置通過(guò)與仿真氧化鋅避雷器連接可以進(jìn)行接線測(cè)試以及帶電測(cè)試。同時(shí)，該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置通過(guò)與仿真氧化鋅避雷器及外部主機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可以進(jìn)行故障模擬。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程參見(jiàn)下述說(shuō)明。
[0029]智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置用于測(cè)試氧化鋅避雷器的泄漏電流等參數(shù)及其導(dǎo)電性能。首先，在測(cè)量之前需進(jìn)行設(shè)備接線。接線就是通過(guò)測(cè)試電纜把測(cè)試儀和仿真氧化鋅避雷器連接在一起，接線按照試驗(yàn)說(shuō)明進(jìn)行。其接線測(cè)試過(guò)程可參見(jiàn)圖5的數(shù)據(jù)流向圖，首先，進(jìn)行通信通斷檢測(cè)，判斷通信是否連接，當(dāng)通信未連接時(shí)，判斷接線錯(cuò)誤，返回；接著，當(dāng)確定通信連接時(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)編號(hào)判斷，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)編號(hào)，分別發(fā)送相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)。在該試驗(yàn)過(guò)程中，可以直接通過(guò)按鍵操作系統(tǒng)輸入測(cè)試參數(shù)、測(cè)試模式等進(jìn)行試驗(yàn)，也可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡從外部主機(jī)設(shè)備上下載對(duì)應(yīng)的程序進(jìn)行試驗(yàn)。
[0030]在故障模擬過(guò)程中，進(jìn)入智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置界面后，通過(guò)鍵盤(pán)操作設(shè)置相關(guān)的測(cè)量方式，例如設(shè)置相應(yīng)的電流電壓參數(shù)。系統(tǒng)會(huì)將所設(shè)置的參數(shù)通過(guò)無(wú)線方式下發(fā)至外部主機(jī)設(shè)備，后臺(tái)主機(jī)接收到來(lái)自智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置下發(fā)的數(shù)據(jù)后，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和匹配，然后通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送相對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)至智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置上，并通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)，完成數(shù)據(jù)的收發(fā)過(guò)程。另外，可通過(guò)主機(jī)設(shè)定故障，即下發(fā)相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)，供分辨故障類(lèi)型之用，具體故障主要通過(guò)下發(fā)的故障數(shù)據(jù)來(lái)體現(xiàn)，故障類(lèi)型包括:電力系統(tǒng)中避雷器受潮引起泄露電流增加或內(nèi)部閃絡(luò)事故等。
[0031]綜上所述，該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，既可以與仿真氧化鋅避雷器進(jìn)行接線測(cè)試、帶電性能測(cè)試，同時(shí)還可以與外部主機(jī)設(shè)備配合對(duì)帶電測(cè)試的測(cè)試過(guò)程以及設(shè)備故障進(jìn)行模擬。利用該智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，在低壓狀態(tài)操作，可以模擬測(cè)量仿真氧化鋅避雷器的帶電性能，并可以模擬仿真氧化鋅避雷器在高壓狀態(tài)的常見(jiàn)故障，如泄露電流增加或內(nèi)部閃絡(luò)事故等，適合用于電力培訓(xùn)、接線比賽、接線演示等相關(guān)場(chǎng)
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[0032]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所作的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，其特征在于還包括與所述主控模塊連接的仿真帶電測(cè)試模塊和通信模塊；其中，所述仿真帶電測(cè)試模塊包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路； 所述單片機(jī)控制所述串口電路接收仿真氧化鋅避雷器的測(cè)試信號(hào)；測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)所述串口電路的轉(zhuǎn)換發(fā)送至所述信號(hào)收發(fā)電路；所述單片機(jī)控制所述信號(hào)收發(fā)電路將測(cè)試信號(hào)發(fā)送至所述主控模塊； 所述通信模塊用于實(shí)現(xiàn)所述主控模塊與外部主機(jī)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互。
2.如權(quán)利要求1所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述仿真帶電測(cè)試模塊設(shè)置有232接口，用于實(shí)現(xiàn)所述仿真帶電測(cè)試模塊與所述氧化鋅避雷器的數(shù)據(jù)交互。
3.如權(quán)利要求1所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于還包括與所述主控模塊連接的按鍵操作模塊、顯示模塊和打印模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述通信模塊是無(wú)線網(wǎng)卡。
5.如權(quán)利要求1所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述主控模塊包括微處理器、與所述微處理器連接的存儲(chǔ)單元以及輸入/輸出接口。
6.如權(quán)利要求5所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述主控模塊包括ARM6410開(kāi)發(fā)板。
7.如權(quán)利要求5所述的智能型氧化鋅避雷器仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述微處理器通過(guò)USB接口連接無(wú)線網(wǎng)卡，通過(guò)232接口連接所述仿真帶電測(cè)試模塊。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK203606439SQ201320441520
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】馮斌, 林昌年, 楊銘, 吳海宏, 李元爍 申請(qǐng)人:北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司