CN101592718A - 一种高压验电器临场检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种高压验电器临场检测仪，分三种规格，I型、II型和III型，I型适应于10KV验电器的检测；II型适应于10KV和35KV验电器的检测；III型型适应于110KV和220KV验电器的检测。其特征在于：正弦波模块输出纯正弦波50HZ工频电压，模拟实际电网的电压和频率及波形。所述的正弦波模块与电池用线路连接，正弦波模块的输出端用线路与升压变压器的输入端连接，升压变压器的输出端与输出端子线路连接。正弦波模块同时与调压、功能切换和显示系统连接，所述的显示系统的显示器显示出数字。本发明有适应于野外作业时对高压验电器的质量检测。输出电压可以调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测仪，特别是一种对高压验电器临场检测仪，属于高压电路验电设备临场检测方面的技术领域。
背景技术
根据国家电网公司2005年电力《安全操作规程》的规定，高压验电器在使用前必须在有电的线路或者具有提供相应条件的设备上进行试验，确认高压验电器工作良好后再进行对高压线路的验电检测。
发明内容
针对上述技术所指出的问题，本发明的目的是提供一种通过低压直流电源逆变、稳频、升压后输出具有一定电量信号的装置。具体的说是一种高压验电器临场检测仪。
本发明的技术方案如下：
一种高压验电器临场检测仪，分三种规格，I型、II型和III型，I型适应于10KV验电器的检测；II型适应于10KV和35KV验电器的检测；III型型适应于110KV和220KV验电器的检测。其特征在于：正弦波模块输出纯正弦波50HZ工频电压，模拟实际电网的电压和频率及波形。
所述的正弦波模块与电池用线路连接，正弦波模块的输出端用线路与升压变压器的输入端连接，升压变压器的输出端与输出端子线路连接。正弦波模块同时与调压、功能切换和显示系统连接，所述的显示系统的显示器显示出数字。
所述的显示系统由MCU控制电路提供信息，驱动显示系统并经过调压旋扭切换显示功能，可显示高压输出电压值、频率和故障；开启电源开关，经3-5秒钟后，高频升压回路开始工作，经逆变器推动高频逆变回路，产生50HZ方波，再经LC滤波产生9-220伏50HZ正弦波输出至高压输出端子。
所述的调压旋扭同时可以切换电压的快调和慢调，MCU控制电路同时输出信号实现关机清零。
为了确保操作者人身安全，开机时的输出端子为低电位。
还包括：
①.采用推挽电路由Q1，Q9，T2 D9，D11，D14，D15，E11等组成的升压回路，将低压直流输入变换成高压直流输出，给逆变主回路供电，升压回路控制芯片由SG3525组成，R64，C26构成振荡回路，决定芯片的工作频率，OUTA，OUTB直接驱动Q7，Q9，变压器T2升压，D9，D11，D14，D15组成全桥整流电路，将交变高频高压电变换成高压脉动直流电，E11将高压脉动直流电滤成平滑高压直流电。
②.升压主回路由Q7、Q9和T2A、T2B组成高频振荡，经T2E升压，再经D9、D11、D14、D15整流后，为下一级提供315伏直流高压。
③.升压控制电路，由芯片内部程序控制升压数值范围。
④.逆变电路主回路由Q11，Q12，Q13，Q14 MOSFET组成全桥逆变电路，采用SPWM调制方式控制各桥臂的工作状态，调制频率为20KHZ，基波频率为50HZ，输出交变的SPWM电压经LC滤波输出所需的纯正弦波电压，SPWM调制信号由单片机u1通过运行程序生成，逆变的驱动信号好由专用芯片驱动电路IR2181(4)提供。
⑤.逆变控制回路由芯片调整逆变的振荡频率和波形。
⑥.逆变驱动回路由芯片提供信号驱动逆变器主回路，U1和U2分别驱动逆变器输出的正半周和负半周。
⑦.输出滤波电路，由电感L1、L2、L3A、L3B和C24、C25组成LC滤波电路，滤掉输出线路中的杂波和峰值。
⑧.显示电路，由单片机提供数据，由LED显示出数字或数值。
⑨.D13起接反时的保护作用，当输入极性接反时，D13导通，F1熔断，保护其后面的电路不受损坏。
本发明的有益效果是：(1)输出纯正弦波50HZ工频电压，能更好的模拟实际电网的电压和频率及波形，适应于野外作业时对高压验电器的质量检测。(2)由于输出电压可以调整，本发明可对相对应电压等级的验电器启动电压值的检测。(3)显示系统可显示输出高压值；输出电压频率；和三种故障的代码。
附图说明
图1是本发明的控制面板示意图；
图2是本发明的工作原理方框图；
图3是本发明的高频升压回路波形图；
图4是本发明的逆变器驱动回路波形图；
图5是本发明的50HZ正弦波波形图；
图6是本发明的电路原理方框图；
图7是本发明的直流输入回路示意图；
图8是本发明的升压主回路示意图；
图9是本发明的升压控制电路示意图；
图10是本发明的逆变主回路示意图；
图11是本发明的逆变控制回路示意图；
图12是本发明的逆变驱动回路示意图；
图13是本发明的显示电路示意图；
图14是本发明的输出滤波电路示意图；
图中：1箱体、2箱盖、3锁、4文件套、5电源开关、6合页、7充电插口、8显示器、9调压旋扭、10刻度、11刻度指示、12输出端子、13高压输出电极、14充电显示。
具体实施方式
如图1所示，在箱体1内，电池与正弦波模块用线路连接，正弦波模块的输出端用线路与升压变压器的输入端连接，升压变压器的输出端与输出端子12线路连接。正弦波模块同时与调压、功能切换和显示系统连接，从而使显示器8显示出数字。调压旋扭9的切换功能顺时针转动旋扭进行升压；逆时针转动旋扭进行降压；当用手瞬间按压调压旋扭9时，显示器8显示当前输出频率，再用手瞬间按压调压旋扭9时，恢复到当前输出电压，或经5秒钟后，自动恢复电压显示；当用手长时间按压调压旋扭9，1.5秒钟后，实施快速调压；如在1.5秒钟内，不进行调压操作，将自动恢复为慢速调压。所述的显示系统在显示器8显示时，有五种显示功能：①显示当前的输出电压；②显示当前的输出频率；③电池欠压(电池亏电时，显示器8显示E-01)；④超载保护(显示器8显示E-02)；⑤系统故障(显示器8显示E-03)。
打开检测仪电源开关，调整电压旋钮，显示器8所显示电压值，应符合下表：
| 检测仪型号 | AD-I型 | AD-II型 | AD-III型 |
| 电压等级 | 10KV | 35KV兼10KV | 220KV兼110KV |
| 开机显示最低电压 | 200V±5％ | 550V±5％ | 4000V±5％ |
| 显示量最高电压 | 4000V±5％ | 14000V±5％ | 88000V±5％ |
使用操作说明：打开电源开关5，过3-5秒钟后，显示器8出现数字显示，将高压验电器的绝缘杆拉开，在将验电器报警部分的电极端插入到高压输出端子12中部的高压输出电极13内，再调整调压旋扭9直至验电器发出报警声，这时显示器8显示的数字是该验电器的起动电压值，以确定该验电器是否合格。
该设备电池需每个月补充电量一次，将充电器接通220伏，再接通充电插口7，此时，充电显示14亮启(呈红色光芒)。当电池充满电后，充电显示14亮启(呈绿色光芒)。
把电源开关5按到开的位置，经3-5秒钟后，高频升压回路开始工作，经逆变器推动高频逆变回路，产生50HZ方波，再经LC滤波产生9-220伏50HZ正弦波输出至高压输出端子12，由MCU控制电路提供信息，驱动显示系统并经过调压旋扭9切换显示功能，可显示高压输出电压值、频率和故障。调压旋扭9同时可以切换电压的快调和慢调。MCU控制电路同时输出信号实现关机清零，开机时的输出端子12为低电位，以确保操作者人身安全。
如图6所示，直流输入回路由保险F1，二极管D13，滤波电容E9组成，D13起接反时的保护作用，当输入极性接反时，D13导通，F1熔断，保护后面电路不损坏。
如图7所示，升压回路采用推挽电路，由Q1，Q9，T2 D9，D11，D14，D15，E11等组成，升压回路的作用是将低压直流输入变换成高压直流输出，给逆变主回路供电。升压回路控制芯片由SG3525组成。R64，C26构成振荡回路，决定芯片的工作频率，OUTA，OUTB直接驱动Q7，Q9，变压器T2升压，D9，D11，D14，D15组成全桥整流电路，将交变高频高压电变换成高压脉动直流电，E11将高压脉动直流电滤成平滑高压直流电。
如图8升压主回路示意图所示，由Q7、Q9和T2A、T2B组成高频振荡，经T2E升压，再经D9、D11、D14、D15整流后，为下一级提供315伏直流高压。
如图9升压控制电路示意图所示，由芯片内部程序控制升压数值范围。
如图10逆变电路主回路所示，由Q11，Q12，Q13，Q14MOSFET组成全桥逆变电路，采用SPWM调制方式控制各桥臂的工作状态，调制频率为20KHZ，基波频率为50HZ，输出交变的SPWM电压经LC滤波输出所需的纯正弦波电压。SPWM调制信号由单片机u1通过运行程序生成，逆变的驱动信号由专用芯片驱动电路IR2181提供。
如图11逆变控制回路示意图所示，由芯片调整逆变的振荡频率和波形。
如图12逆变驱动回路示意图所示，由芯片提供信号驱动逆变器主回路，U1和U2分别驱动逆变器输出的正半周和负半周。
如图13显示电路示意图所示，由单片机提供数据，由LED显示出数字或数值。
如图14输出滤波电路示意图，由电感L1、L2、L3A、L3B和C24、C25组成LC滤波电路，滤掉输出线路中的杂波和峰值。
如图1所示，本发明安装在箱体1内，在箱体1内的面板中部设置有显示器8，在显示器8的左侧绘制有高压区域，在其高压区域内设置有输出端子12，在输出端子12的中部设置有高压输出电极13，在显示器8的右侧设置有充电显示14、充电插口7，在显示器8的下部设置有电源开关5，在显示器8的左下角部位设置有调压旋扭9、刻度10、刻度指示11。箱体1与箱盖2用合页6连接在一起，在合页6的另一端设置有锁3，用来锁住面板。在箱盖2内侧还设置有文件套4，用来方便放入使用文件或放置充电器等物品。
Claims (6)
1.一种高压验电器临场检测仪，分三种规格：I型、II型和III型，I型适应于10KV验电器的检测；II型适应于10KV和35KV验电器的检测；III型适应于110KV和220KV验电器的检测；其特征在于：正弦波模块输出纯正弦波50HZ工频电压，模拟实际电网的电压和频率及波形。
2.根据权利要求1所述的一种高压验电器临场检测仪，其特征在于：所述的正弦波模块与电池用线路连接，正弦波模块的输出端用线路与升压变压器的输入端连接，升压变压器的输出端与输出端子(12)线路连接；正弦波模块同时与调压、功能切换和显示系统连接，所述的显示系统的显示器(8)显示出数字。
3.根据权利要求2所述的一种高压验电器临场检测仪，其特征在于：所述的显示系统由MCU控制电路提供信息，驱动显示系统并经过调压旋扭(9)切换显示功能，可显示高压输出电压值、频率和故障；开启电源开关(5)，经3-5秒钟后，高频升压回路开始工作，经逆变器推动高频逆变回路，产生50HZ方波，再经LC滤波产生9-220伏50HZ正弦波输出至高压输出端子(12)。
4.根据权利要求2所述的一种高压验电器临场检测仪，其特征在于，所述的调压旋扭(9)同时可以切换电压的快调和慢调，MCU控制电路同时输出信号实现关机清零。
5.根据权利要求4所述的一种高压验电器临场检测仪，其特征在于，为了确保操作者人身安全，开机时的输出端子(12)为低电位。
6.根据权利要求1-6任一项所述的一种高压验电器临场检测仪，其特征在于，还包括：
①.采用推挽电路由Q1，Q9，T2 D9，D11，D14，D15，E11等组成的升压回路，将低压直流输入变换成高压直流输出，给逆变主回路供电，升压回路控制芯片由SG3525组成，R64，C26构成振荡回路，决定芯片的工作频率，OUTA，OUTB直接驱动Q7，Q9，变压器T2升压，D9，D11，D14，D15组成全桥整流电路，将交变高频高压电变换成高压脉动直流电，E11将高压脉动直流电滤成平滑高压直流电；
②.升压主回路由Q7、Q9和T2A、T2B组成高频振荡，经T2E升压，再经D9、D11、D14、D15整流后，为下一级提供315伏直流高压；
③.升压控制电路，由芯片内部程序控制升压数值范围；
④.逆变电路主回路由Q11，Q12，Q13，Q14MOSFET组成全桥逆变电路，采用SPWM调制方式控制各桥臂的工作状态，调制频率为20KHZ，基波频率为50HZ，输出交变的SPWM电压经LC滤波输出所需的纯正弦波电压，SPWM调制信号由单片机u1通过运行程序生成，逆变的驱动信号好由专用芯片驱动电路IR2181(4)提供；
⑤.逆变控制回路由芯片调整逆变的振荡频率和波形；
⑥.逆变驱动回路由芯片提供信号驱动逆变器主回路，U1和U2分别驱动逆变器输出的正半周和负半周；
⑦.输出滤波电路，由电感L1、L2、L3A、L3B和C24、C25组成LC滤波电路，滤掉输出线路中的杂波和峰值；
⑧.显示电路，由单片机提供数据，由LED显示出数字或数值；
⑨.D13起接反时的保护作用，当输入极性接反时，D13导通，F1熔断，保护其后面的电路不受损坏。
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