一種震蕩波測試電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電路，屬于電力測試設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種震蕩波測試電路。包括：依次連接的電壓源U，電阻R1，電感L，其中：所述電感L的一端通過高壓固態(tài)開關(guān)S接地，另一端與待測電力電纜相連；所述電感L與待測電力電纜相連的一端還連接有電阻R2、電容C1，所述電阻R2與電容C1并聯(lián)后再分別與電阻R3、電容C2相連，所述電阻R3、電容C2并聯(lián)后再與測試儀相連；所述測試儀內(nèi)設(shè)置有高壓分壓器、局放耦合電容和局放監(jiān)測儀。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點：1.設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低且完全實用；2.測試效果好，結(jié)果準(zhǔn)確；3.不會損害電纜。
【專利說明】
一種震蕩波測試電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種電路，屬于電力測試設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種震蕩波測試電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前局部放電的檢測采用的手段有以下幾種:震蕩波測試法，脈沖電流法、超低頻 法(UHF)等幾種方式.
[0003] 0WTS震蕩波電纜局放測試主要用于檢測電纜主絕緣、接頭和終端的絕緣狀況，采 用阻尼震蕩電壓測試局放強度，并結(jié)合局放定位系統(tǒng)實現(xiàn)局放的檢測。其優(yōu)點是其波形及 頻率接近工頻正弦波，作用時間短，不會損傷電纜，比較適合現(xiàn)場使用。再者通過抗干擾措 施，能準(zhǔn)確檢測出局放信號，對電纜的本體、附件、接頭工藝等均有良好的檢測效果，是一種 行之有效的電纜局放檢測方法。
[0004] 脈沖電流法HFCT方式，當(dāng)內(nèi)部放電發(fā)生的瞬間，會產(chǎn)生一個高頻的脈沖電流，高頻 脈沖電流通過線芯與金屬護套(鎧裝)之間的電容，由高電位的線芯流到低電位的金屬護套 (鎧裝)上，并且通過電纜中間接頭或終端處的接地線進入大地。因此，在中間接頭或終端處 的接地線接上一個高頻電流互感器(HFCT )，便可將高頻脈沖局部放電電流耦合到HFCT中， 通過HFCT與分析儀器之間的測試電纜傳入分析儀器進行信號采集分析。從而對局放進行檢 測。但是目前本方法在現(xiàn)場測試中易受外界的干擾，測試結(jié)果對噪音的分離比較困難。
[0005] 超低頻VLF方式中，超低頻技術(shù)在中低壓電纜局部放電檢測中應(yīng)用的較普通。其檢 測原理同0WTS震蕩波法測電纜局放相似，區(qū)別在于其采用0.1Hz高壓發(fā)生器產(chǎn)生純正弦波 高壓，施加到被檢測電纜上激發(fā)缺陷點的局部放電，檢測系統(tǒng)經(jīng)耦合電容器分壓后接檢測 阻抗的測量回路，采用脈沖電流法進行局放水平測量。本方法的局限性在于其只適合中低 壓電纜系統(tǒng)。
[0006] 對目前的各種檢測方法進行比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，電纜震蕩波檢測方法具備檢測 電壓等級全面，背景干擾處理能力強大，具備局放定位功能，對電纜無損傷等一系列優(yōu)點。
[0007] 但是，現(xiàn)有技術(shù)中的電纜震蕩波檢測方法所使用的震蕩電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，效 果差。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述的技術(shù)問題，提供了一種震蕩波測 試電路。
[0009] 本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：
[0010] 一種震蕩波測試電路，包括:依次連接的電壓源U，電阻R1，電感L，其中：
[0011] 所述電感L的一端通過高壓固態(tài)開關(guān)S接地，另一端與待測電力電纜相連；
[0012] 所述電感L與待測電力電纜相連的一端還連接有電阻R2、電容C1，所述電阻R2與電 容C1并聯(lián)后再分別與電阻R3、電容C2相連，所述電阻R3、電容C2并聯(lián)后再與測試儀相連；
[0013]所述測試儀內(nèi)設(shè)置有高壓分壓器、局放耦合電容和局放監(jiān)測儀。
[0014]優(yōu)化的，上述的一種震蕩波測試電路，所述高壓固態(tài)開關(guān)S是LIT直接光觸發(fā)晶閘 管。
[0015]因此，本實用新型具有如下優(yōu)點：1.設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低且完全實用；2.測 試效果好，結(jié)果準(zhǔn)確;3.不會損害電纜。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為本實用新型的實物連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0019] 實施例：
[0020] 如圖1所示一種震蕩波測試電路，包括:依次連接的電壓源U，電阻R1，電感L，其中：
[0021] 電感L的一端通過高壓固態(tài)開關(guān)S接地，另一端與待測電力電纜相連；
[0022] 電感L與待測電力電纜相連的一端還連接有電阻R2、電容C1，電阻R2與電容C1并聯(lián) 后再分別與電阻R3、電容C2相連，電阻R3、電容C2并聯(lián)后再與測試儀T相連；
[0023] 測試儀T內(nèi)設(shè)置有高壓分壓器、局放耦合電容和局放監(jiān)測儀。
[0024]采用上述結(jié)構(gòu)后，工作原理如下：
[0025] 阻尼交流電壓(DAC)測試回路的主要組成部分是高壓源，用于給被測電纜進行加 壓，另外包括一個電感值約為幾個H的高壓電感IX，用于與C0形成一個頻率為fr的阻尼震蕩 回路。
[0026] 首先，通過變壓整流后，高壓直流源首先在被檢測電纜及線路回路加壓，此時的開 關(guān)是斷開狀態(tài)。根據(jù)電纜容性原理，之后閉合高壓開關(guān)，這時，通過設(shè)備電感L與被測電纜電 容發(fā)生LC諧振，諧振頻率為
[0027] / =
[0028] 即在被測電纜端產(chǎn)生阻尼振蕩電壓。
[0029]加壓階段：
[0030] 此階段被測電纜會由一個雙極性電壓不斷進行升壓。升壓時間將由高壓源最大負 載電流、測試電壓和被測電纜電容決定。通過連續(xù)升壓的方式對電纜絕緣進行線性充壓，電 纜電容上面會產(chǎn)生一個容性交流電場而不會有穩(wěn)態(tài)狀況的產(chǎn)生。
[0031] 切換階段：
[0032] 當(dāng)電壓升高到設(shè)定的最高測試電壓后，高壓開關(guān)會在一個非常短的時間（如lys) 內(nèi)合上，從而使得被測電纜電容和系統(tǒng)電感形成一個LC震蕩回路。在這個時間內(nèi)高壓源會 與回路斷開連接。
[0033] LC震蕩階段：
[0034]根據(jù)LC震蕩原理，震蕩波頻率是由回路的電感和電容值決定的，也就是說DAC震蕩 頻率
[0035] ft = 1/2/rVLC * CTO,
[0036] 在這個階段被測電纜處于DAC震蕩電壓下，同時也可以進行局放和介損的測量。系 統(tǒng)采用IEC60270標(biāo)準(zhǔn)的PD檢測回路，為了獲得盡可能等效于工頻(50/60HZ)電壓加壓情況 下的局放狀況(局放起始電壓，局放幅值），振蕩波測試頻率需要控制在最大約500Hz以內(nèi)。
[0037] 基于DAC測試設(shè)置所形成的震蕩電壓，被測電纜的介損值可以通過阻尼震蕩交流 電壓波形的衰減特性測量出來。
[0038] 采用脈沖反射法進行局部放電定位，即用10MHz以上的高頻掃描示波器進行定位 測量的方法，該法也叫行波法或1DR法。如測試一條長度為1的電纜，在距測試端x處發(fā)生放 電，則送出兩個脈沖沿電纜向兩個相反方向傳播，其中第一個脈沖經(jīng)過時間tl到達測試端； 第二個脈沖傳播至電纜末端發(fā)生反射后再向測試端傳播，經(jīng)過時間t2到達測試端。由于電 纜中電脈沖的傳播速度v相對于確定的電纜絕緣型式是已知的常數(shù)，根據(jù)兩個脈沖到達測 試端的時間差A(yù) t，可計算出局部放電發(fā)生位置。
[0039] 如圖2所示，是本明的實物連接示意圖。其中：
[0040] A.LTT直接光觸發(fā)晶閘管(新型高壓光觸開關(guān)）
[0041 ] B ?電感單元
[0042] C.高壓供電單元(HVPS)
[0043] D.帶耦合電容的數(shù)字信號處理卡(局放監(jiān)測）
[0044] E.帶遠程控制功能的嵌入式計算機系統(tǒng)(控制單元，局放分析儀等）
[0045] F.電壓分壓器
[0046] G.計算機控制和數(shù)據(jù)存儲
[0047] 高壓源:用于給被測電纜進行充壓，通過電腦控制施加一個連續(xù)線性的高壓，充電 電流在數(shù)十毫安，根據(jù)被測電纜長度不同，充壓過程時間長度也會有所不同。
[0048] 高壓開關(guān)單元:高壓開關(guān)的功能是在充電過程結(jié)束后合上，從而在被測電纜的電 容和系統(tǒng)內(nèi)部的電感之間形成一個震蕩回路，最終在被測電纜上形成一個阻尼震蕩正弦波 電壓。
[0049] 高壓電感單元：系統(tǒng)電感由四個電感線圈組成，為確保電壓波形衰減主要由被測 電纜的介損決定，電感線圈結(jié)構(gòu)本身是完全無局放的。
[0050] 高壓分壓器/PD耦合電容：用于測量阻尼震蕩波電壓及耦合ro信號，系統(tǒng)有內(nèi)置了 一個完全無局放的高壓分壓器以及一個ro耦合電容。
[0051 ] IEC 60270 ro檢測系統(tǒng)：為了檢測PD信號，系統(tǒng)通過一個聯(lián)結(jié)裝置連接到PD無局 放耦合電容，局放信號通過此無局放耦合電容檢測出來后通過數(shù)字ro檢測其進行處理。最 重要的是此內(nèi)置系統(tǒng)由ro分析控制單元控制，該分析控制單元的信號處理及 Pc為單位顯示 ro完全符合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)，同時還可以提供高頻信號用于定位。
[0052] 系統(tǒng)連接及接地:為確保系統(tǒng)連接及接地的電磁兼容性，所有連接在設(shè)計時均避 免了不必要的環(huán)路，此外，由于控制及通信均通過光鏈路進行，從而大大減少了電磁干擾的 影響。
[0053] PD分析控制單元：采用安裝在筆記本電腦上的專用用戶界面軟件可進行高壓產(chǎn) 生、數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)存儲和分析。此外該單元與ro檢測系統(tǒng)之間通過光鏈路與用戶筆記本電 腦進行通信
[0054]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似 的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種震蕩波測試電路，其特征在于，包括:依次連接的電壓源U，電阻Rl，電感L，其中： 所述電感L的一端通過高壓固態(tài)開關(guān)S接地，另一端與待測電力電纜相連； 所述電感L與待測電力電纜相連的一端還連接有電阻R2、電容Cl，所述電阻R2與電容Cl 并聯(lián)后再分別與電阻R3、電容C2相連，所述電阻R3、電容C2并聯(lián)后再與測試儀T相連； 所述測試儀T內(nèi)設(shè)置有高壓分壓器、局放耦合電容和局放監(jiān)測儀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種震蕩波測試電路，其特征在于，所述高壓固態(tài)開關(guān)S是LIT 直接光觸發(fā)晶閘管。
【文檔編號】G01R31/12GK205562736SQ201620396500
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】張?zhí)斐? 黃誌
【申請人】武漢朗德電氣有限公司