本發(fā)明屬于電器設(shè)備檢驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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交流工頻耐壓試驗是鑒定電器設(shè)備絕緣強度最有效和最直接的試驗項目，是避免發(fā)生絕緣事故的重要技術(shù)檢測手段?，F(xiàn)有的交流耐壓試驗裝置對于固體絕緣來說，會是原來存在的絕緣弱點進一步發(fā)展，導(dǎo)致絕緣強度不斷衰減，形成絕緣內(nèi)部劣化的累積效應(yīng)，在絕緣擊穿后高壓繼續(xù)存在，容易造成擊穿點擴大。同時，現(xiàn)有交流耐壓試驗裝置體積龐大，比較笨重，不便于現(xiàn)場搬運，靈活性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)及方法,其目的是解決以往所存在的問題。

技術(shù)方案：

一種變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括變頻電源、勵磁變壓器、避雷器、諧振電抗器、第一分壓電容、第二分壓電容、試品、電壓互感器、電流互感器、保護接地端子、單片機、聲光報警單元、信號處理單元、信號放大單元、通信單元、觸摸屏、指示燈和系統(tǒng)接地端子，其中變頻電源的輸出端與勵磁變壓器的一次側(cè)相連接，避雷器的兩端與勵磁變壓器的二次側(cè)兩端相連接，勵磁變壓器的二次側(cè)經(jīng)過諧振電抗器與試品相連接，第一分壓電容、第二分壓電容相串聯(lián)組成的支路與試品的兩端相連接，電壓互感器連接第一分壓電容和第二分壓電容的串聯(lián)之路后與信號處理單元的輸入端相連接，電流互感器連接試品的支路后與信號處理單元的輸入端相連接，信號處理單元的輸出端與單片機的信號輸入端相連接，觸摸屏的信號輸出端經(jīng)過通信單元與單片機的信號輸入單元相連接，聲光報警單元的信號輸入端與單片機的信號輸出端相連接，單片機的信號輸出端口經(jīng)過信號放大單元與變頻電源的控制端口相連接，指示燈的信號輸入端與單片機的信號輸出端相連接，變頻電源的接地端子與保護接地端子相連接，試品的接地端子與系統(tǒng)接地端子相連接。

觸摸屏臨時固定架固定，該固定架包括支撐盒、上V形支撐卡、下V形支撐卡和調(diào)整螺桿；在支撐盒的兩端設(shè)置有限位滑道，限位滑道為沿支撐盒長度方向設(shè)置的條形滑道；

上V形支撐卡包括上卡臂和上隨動臂，上卡臂和上隨動臂通過扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)；下V形支撐卡包括下卡臂和下隨動臂，下卡臂和下隨動臂通過另一個扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)；兩個扭簧均套在移動滾筒上，移動滾筒的中心設(shè)置有滾動軸，滾動軸的兩端伸進限位滑道內(nèi)并在使用時沿限位滑道移動；

上隨動臂與下隨動臂通過活動軸活動連接，活動軸連接帶有螺紋的拉動桿，拉動桿沿與限位滑道垂直的方向穿過支撐盒并通過螺紋與支撐盒螺紋配合；

在上卡臂的上端設(shè)置有用于在垂直方向壓住傳感器的垂直固定壓片。

在上卡臂上沿上卡臂的長度方向依次設(shè)置多個豎向限位孔，在豎向限位孔上端設(shè)置有與豎向限位孔同軸且連通的豎向限位套，垂直固定壓片上連接有立桿，該立桿穿過豎向限位孔及豎向限位套并能在豎向限位孔及豎向限位套內(nèi)上下移動，在豎向限位孔的上端設(shè)置有能上下移動的頂帽，頂帽的下端連接拉緊彈簧的上端，拉緊彈簧的伸進豎向限位套內(nèi)并與豎向限位套的側(cè)壁連接，拉緊彈簧套在垂直固定壓片的立桿的上端。

利用上述的變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)所實施的試驗檢驗方法，其利用變頻串聯(lián)諧振原理，回路頻率時，回路將產(chǎn)生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變壓器的二次側(cè)輸出電壓的n倍，n為系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)，即電壓諧振倍數(shù)，該倍數(shù)為幾十到一百以上，通過調(diào)節(jié)變頻電源(1)的輸出頻率使回路發(fā)生串聯(lián)諧振，然后在諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源的輸出電壓使試品兩端的電壓達到試驗電壓值。

該方法步驟如下：

(1)試品適檢性檢查，根據(jù)視頻電壓等級，確定試品的工頻耐壓試驗電壓，并在觸摸屏上進行試驗參數(shù)設(shè)置，檢驗系統(tǒng)啟動；

(2)單片機接受觸摸屏發(fā)送的動作指令和試驗參數(shù)，并進行運算處理，發(fā)送控制指令給變頻電源，進行試驗電壓調(diào)節(jié)；

(3)電壓互感器實時監(jiān)測試驗電壓值，并反饋給單片機，單片機繼續(xù)發(fā)送動作信號，直到達到試驗電壓值；

(4)在達到試驗電壓后，變頻電源停止調(diào)節(jié)，繼續(xù)施壓到規(guī)定時間，同時電流互感器監(jiān)測試品的電流值，同時指示燈顯示檢驗系統(tǒng)的工作狀態(tài)；

(5)在要求時間內(nèi)，試品正常，未發(fā)生閃絡(luò)和擊穿現(xiàn)象，試品異常則聲光報警單元進行報警；

(6)整理試品和試驗設(shè)備，記錄并打印檢驗結(jié)果，試品工頻耐壓試驗檢驗結(jié)束。

優(yōu)點效果：

本發(fā)明提供一種變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)及方法，其將變頻電源和串聯(lián)諧振技術(shù)應(yīng)用到工頻耐壓試驗檢驗領(lǐng)域，能夠根據(jù)電器設(shè)備的電壓等級及標準要求，施加合適的電壓，并進行，具有操作簡單、體積小、靈活性好，智能化水平高等優(yōu)點，同時在電器設(shè)備絕緣擊穿后高壓消失，電流下降，防止擊穿點進一步擴大。

附圖說明：

圖1變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)原理圖；

圖2為觸摸屏臨時固定架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為徒2中A部位的放大圖；

1、變頻電源；2、勵磁變壓器；3、避雷器；4、諧振電抗器；5、第一分壓電容；6、第二分壓電容；7、試品；8、電壓互感器；9、電流互感器；10、保護接地端子；11、單片機；12、聲光報警單元；13、信號處理單元；14、信號放大單元；15、通信單元；16、觸摸屏；17、指示燈；18、系統(tǒng)接地端子。

具體實施方式：

本發(fā)明提供一種變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)及方法,變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)原理如圖1所示，系統(tǒng)包括變頻電源1、勵磁變壓器2、避雷器3、諧振電抗器4、第一分壓電容5、第二分壓電容6、試品7、電壓互感器8、電流互感器9、保護接地端子10、單片機11、聲光報警單元12、信號處理單元13、信號放大單元14、通信單元15、觸摸屏16、指示燈17、系統(tǒng)接地端子18，其中變頻電源1的輸出端與勵磁變壓器2的一次側(cè)相連接，避雷器3的兩端與勵磁變壓器2的二次側(cè)兩端相連接，勵磁變壓器2的二次側(cè)經(jīng)過諧振電抗器4與試品7相連接，第一分壓電容5、第二分壓電容6相串聯(lián)組成的支路與試品7的兩端相連接，電壓互感器8、電流互感器9分別經(jīng)過第一分壓電容5、第二分壓電容6的串聯(lián)之路和試品7的支路后與信號處理單元13的輸入端相連接，信號處理單元13的輸出端與單片機11的信號輸入端相連接，觸摸屏16的信號輸出端經(jīng)過通信單元15與單片機11的信號輸入單元相連接，聲光報警單元12的信號輸入端與單片機11的信號輸出端相連接，單片機11的信號輸出端口經(jīng)過信號放大單元14與變頻電源1的控制端口相連接，指示燈17的信號輸入端與單片機11的信號輸出端相連接，變頻電源1的接地端子與保護接地端子10相連接，試品7的接地端子與系統(tǒng)接地端子18相連接。

觸摸屏16臨時固定架固定，該固定架包括支撐盒111、上V形支撐卡、下V形支撐卡和調(diào)整螺桿888；在支撐盒111的兩端設(shè)置有限位滑道666，限位滑道666為沿支撐盒111長度方向設(shè)置的條形滑道；

上V形支撐卡包括上卡臂333和上隨動臂333-1，上卡臂333和上隨動臂333-1通過扭簧連接形成V形結(jié)構(gòu)；下V形支撐卡包括下卡臂222和下隨動臂222-1，下卡臂222和下隨動臂222-1通過另一個扭簧444連接形成V形結(jié)構(gòu)；兩個扭簧均套在移動滾筒上，移動滾筒的中心設(shè)置有滾動軸555，滾動軸555的兩端伸進限位滑道666內(nèi)并在使用時沿限位滑道666移動；

上隨動臂333-1與下隨動臂222-1通過活動軸777活動連接，活動軸777連接帶有螺紋999的拉動桿888，拉動桿888沿與限位滑道666垂直的方向穿過支撐盒111并通過螺紋999與支撐盒111螺紋配合；

在上卡臂333的上端設(shè)置有用于在垂直方向壓住傳感器的垂直固定壓片000。

在上卡臂333上沿上卡臂的長度方向依次設(shè)置多個豎向限位孔001，在豎向限位孔001上端設(shè)置有與豎向限位孔001同軸且連通的豎向限位套002，垂直固定壓片000上連接有立桿，該立桿穿過豎向限位孔001及豎向限位套002并能在豎向限位孔001及豎向限位套002內(nèi)上下移動，在豎向限位孔001的上端設(shè)置有能上下移動的頂帽004，頂帽004的下端連接拉緊彈簧003的上端，拉緊彈簧003的伸進豎向限位套002內(nèi)并與豎向限位套002的側(cè)壁連接，拉緊彈簧003套在垂直固定壓片000的立桿的上端。

固定架使用時，將拉動桿888向內(nèi)旋擰(也就是圖中的右上方向)，使得上卡臂333與下卡臂222之間向外張開，然后將上卡臂333與下卡臂222分別置于被固定位置的上表面和下表面，將待固定物置于垂直固定壓片000底部，然后反向旋擰動桿888，使得上卡臂333與下卡臂222之間向內(nèi)收攏并逐漸夾緊被固定物，使得待固定的裝置與被固定的位置緊密接觸完成操作，卸下或更換傳感器時重復(fù)旋擰拉動桿888的動作即可。

而在夾緊時，垂直固定壓片000的立桿穿過豎向限位套002并頂起頂帽004，進而拉伸拉緊彈簧003，這樣一來，被夾緊物就始終保持一種彈性的壓緊，使得壓緊更加的穩(wěn)固，使得被夾緊物與被固定位置之間的接觸為柔性連接，避免硬性連接帶來的對被夾緊物的損壞及當被固定位置不平時所帶來的夾緊配合不可調(diào)整的問題。

同時，多個豎向限位孔001可以用于調(diào)整垂直固定壓片000的位置，使其應(yīng)用更加靈活。

變頻串聯(lián)諧振原理：回路頻率時，回路將產(chǎn)生諧振，此時試品7上的電壓是勵磁變壓器2的二次側(cè)輸出電壓的n倍，n為系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)，即電壓諧振倍數(shù)(通常為幾十到一百以上)。通過調(diào)節(jié)變頻電源1的輸出頻率使回路發(fā)生串聯(lián)諧振，然后在諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源1的輸出電壓使試品7兩端的電壓達到試驗電壓值。

變頻串聯(lián)諧振法交流工頻耐壓試驗檢驗系統(tǒng)工作過程描述：

(1)試品適檢性檢查，根據(jù)視頻電壓等級，確定試品的工頻耐壓試驗電壓，并在觸摸屏上進行試驗參數(shù)設(shè)置，檢驗系統(tǒng)啟動；

(2)單片機接受觸摸屏發(fā)送的動作指令和試驗參數(shù)，并進行運算處理，發(fā)送控制指令給變頻電源，進行試驗電壓調(diào)節(jié)；

(3)電壓互感器實時監(jiān)測試驗電壓值，并反饋給單片機，單片機繼續(xù)發(fā)送動作信號，直到達到試驗電壓值；

(4)在達到試驗電壓后，變頻電源停止調(diào)節(jié)，繼續(xù)施壓到規(guī)定時間，同時電流互感器監(jiān)測試品的電流值，同時指示燈顯示檢驗系統(tǒng)的工作狀態(tài)；

(5)在要求時間內(nèi)，試品正常，未發(fā)生閃絡(luò)和擊穿現(xiàn)象，試品異常則聲光報警單元進行報警；

(6)整理試品和試驗設(shè)備，記錄并打印檢驗結(jié)果，試品工頻耐壓試驗檢驗結(jié)束。