測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，包括：信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生正弦模擬載波信號；功率放大器，與信號發(fā)生器相連接，用于將正弦模擬載波信號進行功率放大；耦合器，與功率放大器、漏電保護器相連接，用于將功率放大后的正弦模擬載波信號進行耦合，并將耦合后的正弦模擬載波信號注入至被測的漏電保護器；負(fù)載，與漏電保護器相連接；去耦電路，與漏電保護器相連接，用于將漏電保護器輸出的正弦模擬載波信號進行去耦，并將去耦后的正弦模擬載波信號注入至示波器；示波器，與所述的去耦電路相連接，用于顯示注入至示波器的正弦模擬載波信號的幅值。該系統(tǒng)實現(xiàn)了低壓電力線載波通信與漏電保護器的電磁兼容性的測試。
【專利說明】測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型關(guān)于電力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是關(guān)于載波通信與電力系統(tǒng)的兼容技術(shù)，具體的講是一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電力線載波通信是電力系統(tǒng)特有的一種通信方式，其利用電力系統(tǒng)天然的網(wǎng)絡(luò)資源實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，具有投資少、見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等優(yōu)點。低壓電力線載波通信技術(shù)是以低壓配電線(380V/220V電力線)作為信息傳輸媒介進行數(shù)據(jù)或語音等傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。目前，低壓電力線載波通信技術(shù)已成為電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的主要通信方式之一。
[0003]低壓電力線載波通信技術(shù)這種通信方式是否會對電力系統(tǒng)的供電可靠性和電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，是目前各供電公司十分關(guān)心的問題。具體的，在用電信息采集系統(tǒng)逐漸投入運行后，漏電保護器的工作狀態(tài)是否會受到影響直接關(guān)系到低壓電力線載波通信方式的推廣以及用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。從電網(wǎng)側(cè)來講，漏電保護器直接關(guān)系到電力用戶用電質(zhì)量，在用電信息采集系統(tǒng)逐漸投入運行以后，曾發(fā)生過智能電能表的載波通信導(dǎo)致居民漏電保護器發(fā)生跳閘的現(xiàn)象。這些問題的發(fā)生對低壓電力線載波通信方式的推廣和用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)造成了很大的影響。
[0004]因此，如何根據(jù)低壓電力線載波通信技術(shù)以及漏電保護器的工作原理和技術(shù)特征，對低壓電力線載波通信對漏電保護器的影響進行測試，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，通過分析載波通信技術(shù)以及漏電保護器的工作原理和技術(shù)特征，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研和實驗室驗證試驗，本實用新型提供了一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，通過信號發(fā)生器模擬正弦模擬載波信號，對被測的漏電保護器進行測試，實現(xiàn)了低壓電力線載波通信與漏電保護器的電磁兼容性的測試，后續(xù)可通過對比示波器與信號發(fā)生器各自的載波通信信號，進而對引發(fā)的上述問題的機理進行分析。
[0006]本實用新型的目的是，提供一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，包括:信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生正弦模擬載波信號；功率放大器，與所述的信號發(fā)生器相連接，用于將所述的正弦模擬載波信號進行功率放大；耦合器，與所述的功率放大器、被測的漏電保護器相連接，用于將功率放大后的正弦模擬載波信號進行耦合，并將耦合后的正弦模擬載波信號注入至被測的漏電保護器；負(fù)載，與所述的漏電保護器相連接；去耦電路，與所述的漏電保護器相連接，用于將所述漏電保護器輸出的正弦模擬載波信號進行去耦，并將去耦后的正弦模擬載波信號注入至示波器；所述的示波器，與所述的去耦電路相連接，用于顯示注入至所述示波器的正弦模擬載波信號的幅值。
[0007]優(yōu)選的，所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)還包括與所述漏電保護器相連接的線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN。
[0008]優(yōu)選的，所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)還包括與所述的LI SN相連接的變壓器。
[0009]優(yōu)選的，所述的變壓器為隔離變壓器。
[0010]優(yōu)選的，所述的耦合器為共模耦合器。
[0011]優(yōu)選的，所述的耦合器為差模耦合器。
[0012]優(yōu)選的，所述的示波器為數(shù)字示波器。
[0013]優(yōu)選的，所述的負(fù)載為電容負(fù)載和/或電阻負(fù)載和/或空載。
[0014]本實用新型的有益效果在于，通過分析載波通信技術(shù)以及漏電保護器的工作原理和技術(shù)特征，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研和實驗室驗證試驗，提供了一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，通過信號發(fā)生器模擬正弦模擬載波信號，對被測的漏電保護器進行測試，實現(xiàn)了低壓電力線載波通信與漏電保護器的電磁兼容性的測試，后續(xù)可通過對比示波器與信號發(fā)生器各自的載波通信信號，進而對引發(fā)的上述問題的機理進行分析，為低壓電力線載波通信方式的推廣以及用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持。
[0015]為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)的實施方式一的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)中的實施方式二的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)中的實施方式三的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖4為本實用新型提供的低壓電力線載波對漏電保護器影響共模注入測試的電路圖；
[0021]圖5為本實用新型提供的低壓電力線載波對漏電保護器影響差模注入測試的電路圖。

【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)中，低壓電力線載波通信技術(shù)這種通信方式是否會對電力系統(tǒng)的供電可靠性和電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，是目前各供電公司十分關(guān)心的問題。具體的，在用電信息采集系統(tǒng)逐漸投入運行后，漏電保護器的工作狀態(tài)是否會受到影響直接關(guān)系到低壓電力線載波通信方式的推廣以及用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。
[0024]針對上述問題，本實用新型通過分析低壓電力線載波通信技術(shù)以及漏電保護器的工作原理和技術(shù)特征，提出了一種對低壓電力線載波通信對漏電保護器的影響進行測試的系統(tǒng)。
[0025]圖1為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)的實施方式一的結(jié)構(gòu)框圖，由圖1可知，該系統(tǒng)具體包括:
[0026]信號發(fā)生器100,用于產(chǎn)生正弦模擬載波信號；
[0027]功率放大器200，與所述的信號發(fā)生器100相連接，用于將所述的正弦模擬載波信號進行功率放大；
[0028]耦合器300，與所述的功率放大器200、被測的漏電保護器400相連接，用于將功率放大后的正弦模擬載波信號進行耦合，并將耦合后的正弦模擬載波信號注入至被測的漏電保護器400 ；
[0029]負(fù)載500，與所述的漏電保護器400相連接；
[0030]去耦電路600，與所述的漏電保護器400相連接，用于將所述漏電保護器輸出的正弦模擬載波信號進行去耦，并將去耦后的正弦模擬載波信號注入至示波器；
[0031]所述的示波器700，與所述的去耦電路相連接，用于顯示注入至所述示波器的正弦模擬載波信號的幅值。
[0032]也即，本實用新型提供的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)中，首先由信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦模擬載波信號，通過功率放大器放大后，經(jīng)過耦合器耦合后注入到受試設(shè)備即漏電保護器中。通過去耦電路，利用示波器觀察實際注入到漏電保護器的載波信號，觀察漏電保護器受影響的情況。
[0033]圖2為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)中的實施方式二的結(jié)構(gòu)框圖，由圖2可知，在實施方式二中，該系統(tǒng)還包括與所述漏電保護器相連接的線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN800。LISN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，LineImpedance Stabilizat1n Network)是電力系統(tǒng)中電磁兼容測試中的一項重要輔助設(shè)備。它可以隔離電網(wǎng)干擾，提供穩(wěn)定的測試阻抗。
[0034]圖3為本實用新型實施例提供的一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)中的實施方式三的結(jié)構(gòu)框圖，由圖3可知，在實施方式三中，該系統(tǒng)還包括與所述的LISN相連接的變壓器900。在具體的實施方式中，變壓器可以為隔離變壓器。隔離變壓器和LISN可以保證供給被測的漏電保護器的電源是純凈的。
[0035]圖4為本實用新型提供的低壓電力線載波對漏電保護器影響共模注入測試的電路圖，由圖4可知，該具體的實施例是載波信號共模注入情況下測試，耦合器為共模CND耦合器。在漏電保護器火線出線端連接對地耦合電容，以驗證漏電保護器對高頻對地漏電流的敏感程度。測試連接電路圖4所示。
[0036]在該具體的實施例中，信號發(fā)生器的型號為安捷倫81150A，用于產(chǎn)生頻率范圍為50k?500kHz，電平最大為IV的正弦模擬載波信號；
[0037]功率放大器的型號為CBA1G-018:18ff； 10kHz至1GHz，用于將信號發(fā)生器輸出模擬載波信號放大；
[0038]共模CDN的衰減值很小，最大不超過15dB，用于將經(jīng)功率放大器輸出的模擬載波信號注入到漏電保護器輸入端；
[0039]隔離變壓器的型號為NDK-3000，變比為1:1，主要作用是將漏電保護器測試系統(tǒng)和電網(wǎng)隔離開；
[0040]LISN的型號為NNB5，在電網(wǎng)與受試設(shè)備之間加入的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)一方面能夠保證供給漏電保護器的電源是純凈的，另一方面在一定的頻率范圍內(nèi)提供一個穩(wěn)定的線路阻抗；
[0041]數(shù)字不波器的型號為安捷倫DS07104B,用于顯不去稱電路輸出的載波信號的幅值。此信號為注入到漏電保護器實際大小的高頻載波信號，后續(xù)通過與信號發(fā)生器輸出的信號幅值作比較，判斷CDN的耦合系數(shù)。
[0042]調(diào)整火線對地耦合電容取值，選取10nF、0.1uF,0.2uF、0.33uF、0.5uF、luF、10uF，
發(fā)現(xiàn)當(dāng)對地耦合電容CL選取大于等于0.33uF時，無論是否有高頻干擾信號注入，漏?？臻_都會直接跳閘。對地耦合電容CL小于等于0.05uF時，無論是否有高頻干擾信號注入，漏保空開都沒有動作。
[0043]在阻性負(fù)載條件下，設(shè)置工頻回路電流為15A，對地耦合電容CL選取0.2uF后，在注入頻率為250kHz，功率為IW的高頻干擾信號1s后，漏電保護器發(fā)生跳閘。當(dāng)撤除高頻干擾信號后，漏電保護器未發(fā)生跳閘，證明在適當(dāng)?shù)膶Φ伛詈想娙輻l件下，漏電保護器會受到高頻信號的干擾，引起誤判跳閘。
[0044]圖5為本實用新型提供的低壓電力線載波對漏電保護器影響差模注入測試的電路圖，由圖5可知，該具體的實施例是載波信號差模注入情況下測試，耦合器為差模CND耦合器。在負(fù)載為空載、電容負(fù)載、電感負(fù)載三種情況下，分別注入信號為10kHz?500kHz的單頻信號，注入功率從ImW?10W，三種情況下漏電保護器均未發(fā)生跳閘現(xiàn)象，說明單純載波頻段的電磁干擾不是引起漏電保護器跳閘的主要原因。
[0045]在該具體的實施例中，信號發(fā)生器的型號為安捷倫81150A，用于產(chǎn)生頻率范圍為50k?500kHz，電平最大為IV的正弦模擬載波信號；
[0046]功率放大器的型號為CBA1G-018:18ff； 10kHz至1GHz，用于將信號發(fā)生器輸出模擬載波信號放大；
[0047]差模⑶N的衰減值很小，最大不超過15dB，用于將經(jīng)功率放大器輸出的模擬載波信號注入到漏電保護器輸入端；
[0048]隔離變壓器的型號為NDK-3000，變比為1:1，主要作用是將漏電保護器測試系統(tǒng)和電網(wǎng)隔離開；
[0049]LISN的型號為NNB5，在電網(wǎng)與受試設(shè)備之間加入的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)一方面能夠保證供給漏電保護器的電源是純凈的，另一方面在一定的頻率范圍內(nèi)提供一個穩(wěn)定的線路阻抗；
[0050]數(shù)字不波器的型號為安捷倫DS07104B,用于顯不去稱電路輸出的載波信號的幅值。此信號為注入到漏電保護器實際大小的高頻載波信號，后續(xù)通過與信號發(fā)生器輸出的信號幅值作比較，判斷CDN的耦合系數(shù)。
[0051]綜上所述，通過分析載波通信技術(shù)以及漏電保護器的工作原理和技術(shù)特征，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研和實驗室驗證試驗，本實用新型提供了一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，通過信號發(fā)生器模擬正弦模擬載波信號，對被測的漏電保護器進行測試，實現(xiàn)了低壓電力線載波通信與漏電保護器的電磁兼容性的測試，后續(xù)可通過對比示波器與信號發(fā)生器各自的載波通信信號，進而對引發(fā)的上述問題的機理進行分析，為低壓電力線載波通信方式的推廣以及用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持。
[0052]本實用新型的欲保護點:
[0053]1、低壓電力線載波通信信號對漏電保護器影響測試系統(tǒng)，具備共模和差模諸如方式下的測試能力；
[0054]2、具備對電容負(fù)載、空載和阻性負(fù)載的模擬能力；
[0055]3、具備多種載波通信信號的模擬能力。
[0056]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本實用新型實施例列出的各種功能是通過硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個系統(tǒng)的設(shè)計要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實現(xiàn)所述的功能，但這種實現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本實用新型實施例保護的范圍。
[0057]本實用新型中應(yīng)用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)包括: 信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生正弦模擬載波信號； 功率放大器，與所述的信號發(fā)生器相連接，用于將所述的正弦模擬載波信號進行功率放大； 耦合器，與所述的功率放大器、被測的漏電保護器相連接，用于將功率放大后的正弦模擬載波信號進行耦合，并將耦合后的正弦模擬載波信號注入至被測的漏電保護器； 負(fù)載，與所述的漏電保護器相連接； 去耦電路，與所述的漏電保護器相連接，用于將所述漏電保護器輸出的正弦模擬載波信號進行去耦，并將去耦后的正弦模擬載波信號注入至示波器； 所述的示波器，與所述的去耦電路相連接，用于顯示注入至所述示波器的正弦模擬載波信號的幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)還包括與所述漏電保護器相連接的線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)還包括與所述的LISN相連接的變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的變壓器為隔離變壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的耦合器為共模耦合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的耦合器為差模耦合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的示波器為數(shù)字示波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的測試低壓電力線載波通信對漏電保護器影響的系統(tǒng)，其特征是，所述的負(fù)載為電容負(fù)載和/或電阻負(fù)載和/或空載。
【文檔編號】H04B17/30GK204190766SQ201420640336
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】田海亭, 鐘侃, 巨漢基, 袁瑞銘, 李斯琪, 龐富寬, 魏彤珈 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司