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淺談檢測電纜試驗時直流高壓發(fā)生器的優(yōu)勢
直流高壓發(fā)生器提供直流高壓源,是專門用來檢測電力器件的電氣絕緣強度和泄漏電流。智能直流高壓發(fā)生器是根據(jù)中國行業(yè)標準ZBF24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術條件》的要求,研究、設計、制造的,是新時代產(chǎn)品,智能直流高壓發(fā)生器具有多種保護功能,如:低壓過流、低壓過壓、高壓過流、高壓過壓、零位保護、不接地保護等。故障取樣采用的傳感器,動作時間為納秒級,光隔離元件也為納秒級,動作時間一般在10微秒可*關斷直流主回路。
直流高壓發(fā)生器的技術特點如下:
1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全,便于野外使用,是新世紀的可靠產(chǎn)品。
2、采用精良技術、工藝制造,應用的PUM智能脈寬調(diào)制技術、脈沖串邏輯陣列調(diào)制,采用大功率IGBT器件,利用智能技術提智能率,頻率高達40kHz,從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高,波紋系數(shù)更小。
3、首先采用計算機控制技術,在大屏幕的LCD顯示器上顯示輸出直流高壓電壓、電流、過壓整定、計時、接地及各種保護信息。
4、*智能接地不良保護及報警功能(接地不良不能升壓),測壓回路斷線保護(高壓測量回路斷線儀器不能升壓),急停按鈕,大大提高了操作人員在作業(yè)過程中安全性。在特殊情況下還可解除接地不良保護報警功能(如采用發(fā)電機作為電源或現(xiàn)場接地不良但仍可試驗的情況下。)精度高、測量準確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示,電壓分辨率為0.1kV,電流分辨率為0.1uA,控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值,使用時無需外加分壓器,接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流,高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示,不怕放電沖擊,抗干擾性能好,適合現(xiàn)場使用。
5、電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高,全量程平滑調(diào)壓,輸出電壓調(diào)節(jié)采用進口單個多圈電位器,升壓過程平穩(wěn),調(diào)節(jié)精度高,并設計有粗調(diào)和細調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%,電壓、電流測量誤差小于1.0%,脈動因數(shù)優(yōu)于0.5%。
6、增設了高精度75%VDC-1mA的功能,做氧化鋅避雷器測量帶來極大的方便。輕輕一按無須計算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵,在做避雷器試驗時,當電流升到1000uA時、就打開0.75的按鈕,這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù),做完后應立即將升壓的旋鈕回到零位上,同時將細調(diào)電壓旋鈕回到零位上,并應立即按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關。再做其它的試驗。
7、倍壓筒可分節(jié)結構,現(xiàn)場使用,靈活方便,一機多用,經(jīng)濟實惠。
8、倍壓筒體用德國技術研制;中頻變壓器經(jīng)有關專家特殊設計,體積小、容量大。倍壓筒體底座內(nèi)藏△—Y撐腳,即使用時展成Y形,支撐穩(wěn)定方便,裝箱時縮成△形,藏在底座內(nèi)。
以某供電線路的過流控制為例。由電流互感器現(xiàn)場測試儀檢測線路電流,當電流過大時,會發(fā)出報警信號,并切斷電源。其具體過程為:通過電流互感器,將大電流信號轉變?yōu)樾‰娏鳎⑼ㄟ^電阻將其轉換為電壓信號,然后由LOGO!的模擬量輸入端將其輸入到LOGO!的內(nèi)部。通過LOGO!的處理,延遲時間T1后,控制繼電器TM及報警信號燈,切斷電路的電源,并發(fā)出報警信號。并能在切斷后自動將電路接通。若此時電路電流正常,則報警燈熄滅。并且,在過流后的時間內(nèi),若再次發(fā)生直流高壓發(fā)生過流,不必再延遲T1時間,只需延遲時間T2,就會再次發(fā)出報警信號。這樣使LOGO!具有選擇性。在電機啟動等造成的電流瞬間過大時,LOGO!不會再啟動,減少了設備的誤動作。并且在一次報警后,若電流再次過大,則在較短的時間內(nèi),就會再次報警,減少了因故障未被排除而造成的損失。
用電流電壓直流高壓發(fā)生器轉換裝置把電流信號轉變?yōu)殡妷盒盘枺⑶铱梢哉{(diào)節(jié)輸出電壓的大小,以更好的滿足實際要求。在頻率觸發(fā)模塊中,將計數(shù)時間段設定為6S,使其具有了選擇功能,在電機啟動等正常的過流情況下,不會發(fā)出報警信號。并且在設定脈沖個數(shù)時,實際值為80個,而不是300個。這樣就避免了因干擾等造成電源電流偏小時,報警裝置不能啟動的情況。同時,減小了因過流發(fā)生在B02的計時時間內(nèi)時,延遲時間過長的情況。同理,B03在設置脈沖個數(shù)時,只設定為70個。
為獲得較高的輸出電壓值,LM317穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大,在R2兩端并接一個小于10μF的電容C3,直流高壓發(fā)生器可有效地抑制輸出端的紋波。當輸入端或輸出端發(fā)生短路時,電容C3的放電將在R1上產(chǎn)生沖擊電壓,會危及穩(wěn)壓器的基準電壓電路,因此需在R1兩端并二極管D3以保護穩(wěn)壓器。
穩(wěn)壓器的輸出端不加電容亦能工作,由于穩(wěn)壓器在1∶1的深度負反饋下工作,當輸出端負載為容性的某一值時,穩(wěn)壓器有可能出現(xiàn)自激現(xiàn)象。因此,在穩(wěn)壓器的輸入端接入0.1μF的電容C1,輸出端接入1000μF的電解電容C5,提供足夠的電流供給,同時可以防止可能發(fā)生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負載的瞬態(tài)響應。當輸入端發(fā)生短路時,C5通過穩(wěn)壓器的調(diào)整管放電,C5值較大,則放電時的沖擊電流很大,電壓會通過穩(wěn)壓器內(nèi)部的輸出晶體管放電,可能造成輸出晶體管發(fā)射結反向擊穿。為此,在穩(wěn)壓器兩端并接二極管D2,輸入端短路時C5通過D2放電,保護穩(wěn)壓器。
該裝置所用的LOGO!型號為24RCLB11,其供電電源為24V直流電,輸出用220V交流電,用于帶動繼電器及報警燈。該裝置的繼電器TM,常閉觸電接在主電路中。LOGO!的模擬量輸入端I1,I2。輸出為Q1,Q2。互感器輸出的電流信號經(jīng)電流電壓轉換裝置(I/V),進入LOGO!的I1和I2端。
LOGO!的程序設計,是通過使用LOGO!中的功能模塊來實現(xiàn)的LOGO!內(nèi)部的工作原理為:由模擬量輸入端AI1,AI2輸入的模擬量經(jīng)模擬量觸發(fā)器B08,B12使模擬量轉換為數(shù)字量。模塊B08,B12的設置相同。模擬開關接通電壓為6V,關閉電壓為1V。當輸入的信號峰值大于6V時,模塊輸出數(shù)字脈沖信號,頻率為50HZ。通過B06后,由頻率觸發(fā)器B02計數(shù)。當6S內(nèi),輸入280個脈沖時,模塊B02輸出高電平。這時輸出Q1接通,接通TM跳閘控制器,將電路斷開。同時輸出端Q2被置為高電平,輸出報警信號。此時,電路已被切斷,沒有模擬信號輸入。經(jīng)過6s后,頻率觸發(fā)器輸出低電平,即Q1無信號輸出,電路被接通。若這時電路沒有過流,則報警燈熄滅。若在報警燈沒有熄滅,或報警燈熄滅后的時間段(由B09控制)內(nèi)仍然過流,則在2S內(nèi),B09只要檢測到70個電流脈沖,報警裝置就會再一次啟動,以防止故障沒有排除時,報警裝置按正常處理。當Q2為0后,B09開始計時,若經(jīng)過自定時間后,Q2仍沒有報警輸出,則B09輸出低電平,經(jīng)過非門B10反向后變?yōu)楦唠娖?,?/span>RS觸發(fā)器B05復位。這時,報警裝置恢復原始狀態(tài)。
考慮到故障沒有排除時,報警裝置仍會在延遲時間6S后接通電源。為免造成危險,加入了B03,并有模塊B04,B05,B09,B10輔助產(chǎn)生延遲信號。使該裝置在一次過流后的時間內(nèi),對過流信號有更高的靈敏度,即在過流發(fā)生時,過流信號只需持續(xù)2S就會再次報警,以減小危險。
直流高壓發(fā)生器,主要適用于電力部門、工礦、冶金、鋼鐵等企業(yè)動力部門對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發(fā)電機、高壓開關等高壓電氣設備進行直流耐壓試驗。