CN114113923A - 装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法及装置。预先设置试验参数，并在所述试验参数下对被测样品进行测试；调节测试参数，并获取多组测试数据；其中，所述测试参数包括：输出电压、漏电流报警值、测试时间；根据所述漏电流报警值和输出电压，确定被测样品电缆长时直流绝缘阻抗。有益效果在于：本发明可以较小的体积，简单的结果，精度的测量，以及可设置输出电压、漏电流报警值、测试时间等参数的辅助功能，同时具有遥控启停功能，实现对电线长时直流绝缘阻抗的监测和可视化。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆技术领域，特别涉及一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法及装置。
背景技术
目前，电线长时直流绝缘阻抗是IEC 60227-5:2011《Polyvinyl ChlorideInsulated Cables Of Rated Voltages Up To And Including 450/750V–Part 5:Flexible cables(cords)》中新增的安全试验项目。而国内现行有效的检测标准GB/T5023.5-2008《额定电压450V/750V 及以下聚氯乙烯绝缘电缆第5部分：软电缆(软线)》等同采用IEC 60227-5:2003，国标中没有电线电缆长时直流绝缘阻抗的相关要求和试验方法。因此，对电线电缆长时直流绝缘阻抗的试验方法的研究具有重要的现实意义。
IEC 60227-5:2011《Polyvinyl Chloride Insulated Cables Of RatedVoltages Up To And Including 450/750V–Part 5:Flexible cables (cords)》4.4.2中规定，试验方法为将长度为5米的试样去除外护层后，浸入浓度为10g/l，温度为(60±5)℃的Nacl溶液中，电线两端留在溶液外的长度约为250mm，然后将220V的直流电的负极连接到试样的导体上，正极连接到一个浸入溶液的铜电极，测试240h。要求在测试过程中绝缘不发生击穿，测试结束后，电线外表面无破损痕迹。
由于IEC 60227-5:2011是2011年9月实施的，实施时间较短，且国标中未规定电线长时直流绝缘阻抗试验，国内多数企业和实验室在进行电线长时直流绝缘阻抗试验时的试验方法并不成熟，更是缺少相应试验设备，对国内户内装饰照明回路用软线的生产、检验、交易的发展形成了阻碍。
发明内容
本发明提供一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法及装置，用以解决国内多数企业和实验室在进行电线长时直流绝缘阻抗试验时的试验方法并不成熟，更是缺少相应试验设备，对国内户内装饰照明回路用软线的生产、检验、交易的发展形成了阻碍的情况。
一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，包括：
预先设置试验参数，并在所述试验参数下对被测样品进行测试；
调节测试参数，并获取多组测试数据；其中，
所述测试参数包括：输出电压、漏电流报警值、测试时间；
根据所述漏电流报警值和输出电压，确定被测样品电缆长时直流绝缘阻抗。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
在所述调节测试参数式，获取测试时数字波形发生器的正弦波信号；
将所述正弦波信号通过二阶有源滤波器进行滤波，并通过半波整流处理为直流电压；
将所述直流电压通过运算放大，生成数字化数据。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
获取所述多组测试数据中的实时漏电流，判断所述实时漏电流是否处于激增状态；
在所述激增状态时，判断所述多组测试数据中的实时漏电流是否超过所述漏电流报警值；其中，
在超出所述漏电流报警值时，进行抗阻超限报警，并确定对应的直流绝缘阻抗和时间。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
获取所述获取多组测试数据的数字信号，并基于查找表的方式确定模拟信号的正弦波；其中，
所述按查找表的方式通过周期性赋值确定查找表。
一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，包括：
单片机：用于设置试验参数，并对被测样品的长时直流绝缘阻抗测试进行控制；
按键电路：配置于所述单片机上，其用于控制所述单片机进行测试，调整测试次数，并用于输入试验参数；
波形发生器：与所述单片机电连接，其用于在测试过程中，产生方波信号；
数模转换器：与所述单片机电连接，其用于将所述方波信号转换为测试数据；
显示器：与所述单片机电连接，其用于对测试的结果和测试过程中的方波信号进行显示。
在本发明的一种实施例中：所述数模转换器还连接有二阶有源滤波器，用于将模拟信号转换为正弦波；
在本发明的一种实施例中：所述按键电路包括锁存器、按键电容和开关三极管组成；其中，
所述锁存器用于和案件电容，并通过电阻检测按键状态；
所述开关三极管用于在进行被测样品电缆长时直流绝缘阻抗的测试时对不合格被测样品电缆报警。
在本发明的一种实施例中：所述装置还设置有遥控电路；其中，
所述遥控电路又两个光耦组成。
在本发明的一种实施例中：所述显示器还连接有可编程逻辑接口，用于输入所述试验参数。
在本发明的一种实施例中：所述数模转换器发出的方波信号还通过线性功放进行高压整流输出。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明实施例中一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法的方法流程图；
图2为本发明实施例中一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置的装置组成图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，包括：
预先设置试验参数，并在所述试验参数下对被测样品进行测试；
调节测试参数，并获取多组测试数据；其中，
所述测试参数包括：输出电压、漏电流报警值、测试时间；
根据所述漏电流报警值和输出电压，确定被测样品电缆长时直流绝缘阻抗。
上述技术方案的原理在于：本发明是需要预先设置试验参数的，这些试验参数是通过预先收集国内外的相关标准及技术资料，通过这些技术资料得到的参数；然后通过这些试验参数对被测样品，也就是电线进行监测，最后基于漏电流报警值，来判断长时直流绝缘阻抗。
在实际实施的过程中：本发明基于高电压试验技术。试样(电线) 在施加相应规定的试验电压和持续时间内，无任何闪络放电，或者试验回路电流不随时间而增大，则应认为试样通过直流电压试验。如果在试验期间内出现电流急剧增加，甚至直流高压发生器线路的开关跳闸，且试样不可能再次耐受同样的试验电压，则认为试样已击穿。
在电介质理论研究和实际应用表明:绝缘介质的泄漏电流是随温度的变化而变化的，绝缘材料中的杂质离子会随温度的升高加快运动速度，使泄漏电流增大，绝缘性能降低。根据IEC 60227-5:2011第4.5 节的规定，户内装饰照明回路用软线在70℃时要求的最小绝缘电阻为0.012MΩ·km。根据试验方法换算后，符合要求的软线在70℃时的最大允许泄漏电流约为0.25mA，而直流长时绝缘阻抗的试验温度为60℃。因此，进行直流长时绝缘阻抗试验时，符合要求的软线泄漏电流不会超过0.25mA。同时，考虑到进行直流长时绝缘阻抗试验时，试样是浸泡在Nacl溶液中，一旦绝缘发生击穿，泄漏电流会成几何倍数迅速激增。因此，本发明在实际实施的时候，一般是将泄漏电流的最大限值确定为10mA。一旦超过该电流，测试仪会报警并切断电源。
上述技术方案的有益效果在于：相对于现有技术，本发明可以较小的体积，简单的结果，精度的测量，以及可设置输出电压、漏电流报警值、测试时间等参数的辅助功能，同时具有遥控启停功能，实现对电线长时直流绝缘阻抗的监测和可视化。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
在所述调节测试参数式，获取测试时数字波形发生器的正弦波信号；
将所述正弦波信号通过二阶有源滤波器进行滤波，并通过半波整流处理为直流电压；
将所述直流电压通过运算放大，生成数字化数据。
上述技术方案的原理在于：本发明会监测的结果进行数字化，在这个过程中，需要把把数字信号转换成模拟信号的正弦波；在实际实施中，采用DAC0800LCM芯片，把数字信号转换成模拟信号的正弦波。 DAC0800芯片不需要程序转换，只需按查找表方法查找数据，周期性赋值，容错率高，经过二阶有源滤波器可产生正弦波，输入到线性功放。
上述技术方案的有益效果在于：本发明解决了困扰自耦调节及脉冲宽度调制功放的问题，实现了智能化控制、无触点升压、输出波形失真度小、无尖峰毛刺，较大地提高了测试的可信度。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
获取所述多组测试数据中的实时漏电流，判断所述实时漏电流是否处于激增状态；
在所述激增状态时，判断所述多组测试数据中的实时漏电流是否超过所述漏电流报警值；其中，
在超出所述漏电流报警值时，进行抗阻超限报警，并确定对应的直流绝缘阻抗和时间。
上述技术方案的原理在于：本发明会设置多组试验参数进行不同标准的试验，漏电流的激增是以为内超过了绝缘阻抗，因为通过设定报警值，来判断超限的时间和超限的阻抗值，实现测量数据的采集。
上述技术方案的有益效果为：本发明实现了智能化控制，能够获取多组数据，无触点升压、输出波形失真度小、无尖峰毛刺，较大地提高了测试的可信度。
在本发明的一种实施例中：所述方法还包括：
获取所述获取多组测试数据的数字信号，并基于查找表的方式确定模拟信号的正弦波；其中，
所述按查找表的方式通过周期性赋值确定查找表。
上述技术方案的原理在于：本发明的芯片选择不需要程序转换的芯片，只需按查找表方法查找数据，周期性赋值，容错率高，经过二阶有源滤波器可产生正弦波，输入到线性功放。线性功放解决了困扰自耦调节及脉冲宽度调制功放的问题。
上述技术方案的有益效果为：本发明通过设置查找表，可以实现高效的赋值，减少容错率。
一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，包括：
单片机：用于设置试验参数，并对被测样品的长时直流绝缘阻抗测试进行控制；
按键电路：配置于所述单片机上，其用于控制所述单片机进行测试，调整测试次数，并用于输入试验参数；
波形发生器：与所述单片机电连接，其用于在测试过程中，产生方波信号；
数模转换器：与所述单片机电连接，其用于将所述方波信号转换为测试数据；
显示器：与所述单片机电连接，其用于对测试的结果和测试过程中的方波信号进行显示。
上述技术方案的原理在于：本发明是需要预先设置试验参数的这些通过单片机编辑实现，通过按键电路设置对应的参数，通过波形发生器确定在监测时的波形。通过数模转换器将波形转换为进行测试的数据；显示器对这些数据进行显示。
这些试验参数是通过预先收集国内外的相关标准及技术资料，通过这些技术资料得到的参数；然后通过这些试验参数对被测样品，也就是电线进行监测，最后基于漏电流报警值，来判断长时直流绝缘阻抗。
在实际实施的过程中：本发明基于高电压试验技术。试样(电线) 在施加相应规定的试验电压和持续时间内，无任何闪络放电，或者试验回路电流不随时间而增大，则应认为试样通过直流电压试验。如果在试验期间内出现电流急剧增加，甚至直流高压发生器线路的开关跳闸，且试样不可能再次耐受同样的试验电压，则认为试样已击穿。
在电介质理论研究和实际应用表明:绝缘介质的泄漏电流是随温度的变化而变化的，绝缘材料中的杂质离子会随温度的升高加快运动速度，使泄漏电流增大，绝缘性能降低。根据IEC 60227-5:2011第4.5 节的规定，户内装饰照明回路用软线在70℃时要求的最小绝缘电阻为0.012MΩ·km。根据试验方法换算后，符合要求的软线在70℃时的最大允许泄漏电流约为0.25mA，而直流长时绝缘阻抗的试验温度为60℃。因此，进行直流长时绝缘阻抗试验时，符合要求的软线泄漏电流不会超过0.25mA。同时，考虑到进行直流长时绝缘阻抗试验时，试样是浸泡在Nacl溶液中，一旦绝缘发生击穿，泄漏电流会成几何倍数迅速激增。因此，本发明在实际实施的时候，一般是将泄漏电流的最大限值确定为10mA。一旦超过该电流，测试仪会报警并切断电源。
上述技术方案的有益效果在于：相对于现有技术，本发明可以较小的体积，简单的结果，精度的测量，以及可设置输出电压、漏电流报警值、测试时间等参数的辅助功能，同时具有遥控启停功能，实现对电线长时直流绝缘阻抗的监测和可视化。
在本发明的一种实施例中：所述数模转换器还连接有二阶有源滤波器，用于将模拟信号转换为正弦波；
上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明在具体实施的时候优先使用LM1117线性稳压芯片为单片机提供稳定的+3.3V,采用大电容滤波。优先采用DAC0800LCM芯片，把数字信号转换成模拟信号的正弦波。基于DAC0800芯片不需要程序转换，只需按查找表方法查找数据，周期性赋值，容错率高，经过二阶有源滤波器可产生正弦波，输入到线性功放。线性功放解决了困扰自耦调节及脉冲宽度调制功放的问题，实现了智能化控制、无触点升压、输出波形失真度小、无尖峰毛刺，较大地提高了测试的可信度。
在本发明的一种实施例中：所述按键电路包括锁存器、按键电容和开关三极管组成；其中，
所述锁存器用于和案件电容，并通过电阻检测按键状态；
所述开关三极管用于在进行被测样品电缆长时直流绝缘阻抗的测试时对不合格被测样品电缆报警。
上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明的按键电路优先采用74HC573锁存器连接10kΩ电阻检测按键情况。每一路按键都用一个电容来消除按键抖动，使按键电路更加稳定。同时，可以使用三极管5551作为开关，用于控制合格、不合格指示灯和报警器。显示器选用1602M-02-3V3(蓝膜)型LCD液晶显示器。采用两个PC817 光耦来实现遥控功能，可由测试人员远距离控制测试的启停。
在本发明的一种实施例中：所述装置还设置有遥控电路；其中，
所述遥控电路又两个光耦组成。
上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明采用两个PC817 光耦来实现遥控功能，可由测试人员远距离控制测试的启停。
在本发明的一种实施例中：所述显示器还连接有可编程逻辑接口，用于输入所述试验参数。
上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明具体实施时，因为存在人机交互，可以说是由测试控制部分和人机交互部分组成。基于可靠性的考虑，测试仪采用嵌入式单片机控制系统。数字波形发生器产生的正弦波经过二阶有源滤波器产生正弦波，经过高保真的线性功放及高压变换。交流高压经半波整流后输出直流电压。电参数采样模块将采样信号经过运算放大器放大，输送到单片机进行处理；显示及按键扫描，可编程接口与单片机建立联系，并发出或接收相应指令。
在本发明的一种实施例中：所述数模转换器发出的方波信号还通过线性功放进行高压整流输出。
上述技术方案的原理和有益效果在于：本发明的线性功放解决了困扰自耦调节及脉冲宽度调制功放的问题，实现了智能化控制、无触点升压、输出波形失真度小、无尖峰毛刺，较大地提高了测试的可信度。
在具体实施是，可由如下步骤实现：在实际使用的时候，通过电线长时直流绝缘阻抗的测试装置设置各参数：
(1)待机状态
开机后，测试仪进入待机状态，光标默认在“SET”处闪动，按“SET”键，可以任意选择“SET”、“TOOLS”或“OK”，待机状态显示如图2。
(2)测试参数设置
光标在“SET”处闪动时，按“▲”键，即可即入测试组设置试验参数，“DC”表示直流输出，不能改变。测试时间、电压值及跳闸电流均可通过“▲”和“▼”进行增减设置。
(3)测试操作
测试设置完成后，按“EXIT”键退出设置状态，返回待机状态。按“TESET”键启动测试，此时高压输出端子输出设置的测试电压， LCD显示设置的电压值、实时的泄漏电流，测试时间倒计时。按“RESET”键，可以停止测试。
(4)测试结束后，高压输出端子自动关闭输出，警报器短促响一声，表示通过测试。如果警报器持续报警，表示未通过测试。
做为本发明的一个实施例：本发明的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法及装置，不仅为检测机构和生产企业提供了可靠的测试方法及装置，有效应对了国外的技术贸易壁垒，提高了出口电线电缆的标准符合性。而且促进了国内电线电缆行业的规范发展，促进国内产品与国外产品实现“同质同标”。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，其特征在于，包括：
预先设置试验参数，并在所述试验参数下对被测样品进行测试；
调节测试参数，并获取多组测试数据；其中，
所述测试参数包括：输出电压、漏电流报警值、测试时间；
根据所述漏电流报警值和输出电压，确定被测样品电缆长时直流绝缘阻抗。
2.如权利要求1所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述调节测试参数式，获取测试时数字波形发生器的正弦波信号；
将所述正弦波信号通过二阶有源滤波器进行滤波，并通过半波整流处理为直流电压；
将所述直流电压通过运算放大，生成数字化数据。
3.如权利要求1所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述多组测试数据中的实时漏电流，判断所述实时漏电流是否处于激增状态；
在所述激增状态时，判断所述多组测试数据中的实时漏电流是否超过所述漏电流报警值；其中，
在超出所述漏电流报警值时，进行抗阻超限报警，并确定对应的直流绝缘阻抗和时间。
4.如权利要求1所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述获取多组测试数据的数字信号，并基于查找表的方式确定模拟信号的正弦波；其中，
所述按查找表的方式通过周期性赋值确定查找表。
5.一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，包括：
单片机：用于设置试验参数，并对被测样品的长时直流绝缘阻抗测试进行控制；
按键电路：配置于所述单片机上，其用于控制所述单片机进行测试，调整测试次数，并用于输入试验参数；
波形发生器：与所述单片机电连接，其用于在测试过程中，产生方波信号；
数模转换器：与所述单片机电连接，其用于将所述方波信号转换为测试数据；
显示器：与所述单片机电连接，其用于对测试的结果和测试过程中的方波信号进行显示。
6.如权利要求5所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，所述数模转换器还连接有二阶有源滤波器，用于将模拟信号转换为正弦波。
7.如权利要求5所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，所述按键电路包括锁存器、按键电容和开关三极管组成；其中，
所述锁存器用于和案件电容，并通过电阻检测按键状态；
所述开关三极管用于在进行被测样品电缆长时直流绝缘阻抗的测试时对不合格被测样品电缆报警。
8.如权利要求5所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，所述装置还设置有遥控电路；其中，
所述遥控电路由两个光耦组成。
9.如权利要求5所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，所述显示器还连接有可编程逻辑接口，用于输入所述试验参数。
10.如权利要求5所述的一种装饰照明回路用软线长时直流绝缘阻抗测试装置，其特征在于，所述数模转换器发出的方波信号还通过线性功放进行高压整流输出。
Priority Applications (1)
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