CN203759184U - 一种超高频局部放电模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超高频局部放电模拟装置，辅助电源将外接220V交流电转换成直流电压，并为所述主控制器、高压放电枪以及射频发生器提供电源，模式转换模块控制主控制器为高压放电枪发送启动信号，使高压放电枪持续放电，通过与超高频局部放电测试仪联合测试，能直接客观的揭示局部放电发生时，向周围空间发射超高频电磁波的现象，或通过模式转换模块控制主控制器发送控制指令至射频发生器，射频发生器发射出超高频电磁波，使受训学员在培训过程中，通过对模拟装置的测量理解局部放电超高频电磁波产生机理，掌握超高频局部放电测试仪的使用技巧，解决了现有技术中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，存在一定的安全隐患的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟测量领域，尤其涉及一种超高频局部放电模拟装置。
背景技术
局部放电是指当外加电压在电气设备中产生的场强足以使绝缘部分区域发生放电，但在放电区域未形成固定放电通道的放电现象。当电气设备绝缘发生局部放电时会影响绝缘的寿命，若存在长期局部放电的作用，会引起多种形式的物理效应和化学反应，如带电质点撞击气泡外壁，就可能打断绝缘的化学键而发生裂解，破坏绝缘的分子结构，加速损坏过程，并最终导致整个电气设备绝缘的击穿，酿成安全事故。
因此，局部放电检测技术的发展成了必然的趋势，近年来局部放电的超高频检测得到了快速发展。局部放电发生时，伴随着电流脉冲，脉冲宽度多为纳秒级，并向周围空间辐射电磁波，研究表明，各类局部放电所激发的电磁波频率处于300MHz～3000MHz之间。通过超高频传感器加以耦合接受，并发送至测试仪进行分析处理，可以检测电力设备局部放电内部的放电水平，从而有效地发现设备存在的安全隐患。
而基于此测量原理的超高频局部放电测试仪是一种新型测量仪器，检修人员在测量过程中需要熟练掌握该测量仪的使用技巧。为了使检修人员能够熟练掌握该测量仪的使用技巧，需要对检修人员进行相应的培训，且培训方法主要是让检修人员对系统运行用电力设备实物进行测量操作。
然而，系统运行用电力设备实物体型、重量较大，安装于变电站内，且为了再现电力设备局部放电现象，需要对被测对象施加高压，进而导致在培训过程中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，不方便、且存在一定的安全隐患。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种超高频局部放电模拟装置，以解决现有技术在培训过程中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，不方便、且存在一定的安全隐患的问题，其具体方案如下：
一种超高频局部放电模拟装置，包括：供超高频局部放电测试仪测试使用的测试面板，辅助电源，与所述辅助电源相连的主控制器，与所述主控制器相连的模式转换模块，与所述辅助电源及主控制器分别相连的高压放电枪，与所述辅助电源以及主控制器分别相连的射频发生器；
所述辅助电源将外接220V交流电转换成直流电压，并为所述主控制器、高压放电枪以及射频发生器提供电源；
所述模式转换模块包括第一模式状态及第二模式状态；
所述模式转换模块处于第一模式状态时，所述模式转换模块发送第一控制指令至所述主控制器，所述主控制器根据所述第一控制指令发送高压放电枪启动信号至所述高压放电枪；所述高压放电枪根据所述高压放电枪启动信号产生连续放电；
当所述模式转换模块处于第二模式状态时，所述模式转换模块发送第二控制指令至所述主控制器，所述主控制器根据所述第二控制指令发送射频启动信号至所述射频发生器；所述射频发生器根据所述射频启动信号产生超高频电磁波信号；
所述测试面板设置于所述高压放电枪、射频发生器的发射信号范围内。
进一步的，所述模式转换模块还包括第三模式状态，
当所述模式转换模块处于所述第三模式状态时，不发送任何指令。
进一步的，还包括：与所述辅助电源相连的电源开关。
进一步的，包括：
所述主控制器与所述射频发生器通过SPI总线相连。
进一步的，包括：所述辅助电源将外接220V交流电转换成+3.3V和+5V直流电压，
所述主控制器接收所述辅助电源发出的+5V直流电压；
所述射频发生器接收所述辅助电源发出的+3.3V直流电压。
进一步的，包括：
所述高压放电枪接收所述辅助电源发出的+3.3V直流电压。
进一步的，所述射频发生器包括：nRF905射频模块。
进一步的，所述射频发生器设定电磁波发射频率为433MHz。
进一步的，所述高压放电枪包括：自激振荡电路，高压发生器电路。
进一步的，所述测试面板为铝制金属板。
从上述技术方案可以看出，辅助电源将外接220V交流电转换成直流电压，并为所述主控制器、高压放电枪以及射频发生器提供电源，通过模式转换模块控制主控制器为高压放电枪发送启动信号，使高压放电枪持续放电，通过与超高频局部放电测试仪联合测试，能直接客观的揭示局部放电发生时，向周围空间发射超高频电磁波的现象，或通过模式转换模块控制主控制器发送控制指令至射频发生器，射频发生器发射出超高频电磁波信号，超高频局部放电测试仪在测试面板位置测试电磁波信号，使受训学员在培训过程中，通过对模拟装置的测量，理解局部放电超高频电磁波产生机理，掌握超高频局部放电测试仪的使用技巧，解决了现有技术在培训过程中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，不方便、且存在一定的安全隐患的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的一种超高频局部放电模拟装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例公开的一种超高频局部放电模拟装置的详细结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型公开的一种超高频局部放电模拟装置的结构示意图，如图1所示，包括：
供超高频局部放电测试仪测试使用的测试面板11，辅助电源12，与所述辅助电源12相连的主控制器13，与所述主控制器13相连的模式转换模块14，与所述辅助电源12及主控制器13分别相连的射频发生器15，与所述辅助电源12及主控制器13分别相连的高压放电枪16。
辅助电源12将外接220V交流电转换成直流电压，并为主控制器13、射频发生器15及高压放电枪16提供电源。
测试面板11设置于射频发生器15及高压放电枪16的发射信号范围内，超高频局部放电测试仪在测试面板11位置处，测试射频发生器15发射的信号，检测其发射的电磁波频率和幅值。
220V交流市电接入辅助电源12，辅助电源12将220V交流电转换成+3.3V和+5V直流电压。+5V直流电压作为主控制器13的电源，+3.3V直流电压作为射频发生器15的电源。
模式转换模块14包括第一模式状态及第二模式状态。
当模式转换模块14处于第一模式状态时，模式转换模块14发送第一控制指令至主控制器13，主控制器13根据第一控制指令发送高压放电枪启动信号至高压放电枪16，高压放电枪16根据高压放电枪启动信号产生连续放电。
当模式转换模块14处于第二模式状态时，模式转换模块14发送第二控制指令至主控制器13，主控制器13根据第二控制指令发送射频启动信号至射频发生器15，射频发生器根据射频启动信号产生超高频电磁波信号。
进一步的，本实施例公开的超高频局部放电模拟装置的模式转换模块14还可以包括：第三模式状态。
当模式转换模块15处于第三模式状态时，不发送任何指令，即处于模式关闭状态。
射频发生器15发射出的电磁波信号为某一固定频率的电磁波，受训人员在测试面板11处通过超高频局部放电测试仪测试该电磁波的频率和信号幅值。通过对电磁波频率和信号幅值的检测，掌握并熟悉超高频局部放电测试仪的检测技巧。
高压放电枪16产生的连续放电现象，能够使受训学员在测试面板11处通过超高频局部放电测试仪测试放电现象。通过对放电现象的检测，直观理解局部放电产生时，向周围空间辐射电磁波的现象。
进一步的，主控制器13与射频发生器15通过SPI总线相连。
进一步的，射频发生器15包括：nRF905射频模块。
优选的，射频发生器15的固有电磁波发射频率为433MHz。
本实施例公开的超高频局部放电模拟装置，通过辅助电源将外接220V交流电转换成直流电压，并为所述主控制器、高压放电枪以及射频发生器提供电源，通过模式转换模块控制主控制器为高压放电枪发送启动信号，使高压放电枪持续放电，通过与超高频局部放电测试仪联合测试，能直接客观的揭示局部放电发生时，向周围空间发射超高频电磁波的现象，或通过模式转换模块控制主控制器发送控制指令至射频发生器，射频发生器发射出射频电磁波信号，超高频局部放电测试仪在测试面板位置测试电磁波信号，使受训学员在培训过程中，通过对模拟装置的测量，理解局部放电超高频电磁波产生机理，掌握超高频局部放电测试仪的使用技巧，解决了现有技术在培训过程中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，不方便、且存在一定的安全隐患的问题。
本实用新型实施例公开的一种超高频局部放电模拟装置的详细结构示意图如图2所示，包括：
供超高频局部放电测试仪测试使用的测试面板21，辅助电源22，与辅助电源22相连的主控制器23，与主控制器23相连的模式转换模块24，与辅助电源22及主控制器23分别相连的射频发生器25，与辅助电源22及主控制器23分别相连的高压放电枪26。其中，高压放电枪具体包括：自激振荡电路261，与自激振荡电路相连的高压发生器电路262。
测试面板21设置于射频发生器25及高压放电枪26的发射信号范围内，超高频局部放电测试仪在测试面板21位置处，测试射频发生器25或高压放电枪26发射的信号，检测射频发生器25发射的电磁波频率大小及高压放电枪26产生局部放电。
优选的，所述测试面板21为铝制金属板。
辅助电源22将外接220V交流电转换成直流电压，并为主控制器23、射频发生器25及高压放电枪26提供电源。
220V交流市电接入辅助电源22，辅助电源22将220V交流电转换成+3.3V和+5V直流电压。+5V直流电压作为主控制器23的电源，+3.3V直流电压作为射频发生器25及高压放电枪26的电源。
高压放电枪26由自激振荡电路及高压发生器电路组成，+3.3V直流电压输入自激振荡电路，产生20kHz的振荡电压，经过高压发生器电路产生2kV左右的脉冲信号，高压击穿空气介质，产生电弧，产生真实的放电现象。
当高压放电枪26产生高压放电时，受训人员在测试面板21处通过超高频局部放电测试仪检测到局部放电，能直观理解局部放电发生时，向周围空间辐射电磁波的现象。通过对模拟装置的测量，能直观理解局部放电超高频电磁波产生机理，掌握超高频局部放电测试仪的使用技巧。
进一步的，本实施例公开的超高频局部放电模拟装置，还可以包括：与辅助电源22相连的电源开关27。
电源开关27控制辅助电源22是否工作。
本实施例公开的超高频局部放电模拟装置，通过射频发生器产生固定频率的电磁波以及高压放电枪产生局部放电，使受训人员在培训过程中，通过对模拟装置的测量，理解局部放电超高频电磁波产生机理，掌握超高频局部放电测试仪的使用技巧，解决了现有技术在培训过程中，对系统运行用电力设备实物进行测量操作时，不方便、且存在一定的安全隐患的问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种超高频局部放电模拟装置，其特征在于，包括：供超高频局部放电测试仪测试使用的测试面板，辅助电源，与所述辅助电源相连的主控制器，与所述主控制器相连的模式转换模块，与所述辅助电源及主控制器分别相连的高压放电枪，与所述辅助电源以及主控制器分别相连的射频发生器，
所述辅助电源将外接220V交流电转换成直流电压，并为所述主控制器、高压放电枪以及射频发生器提供电源；
所述模式转换模块包括第一模式状态及第二模式状态；
所述模式转换模块处于第一模式状态时，所述模式转换模块发送第一控制指令至所述主控制器，所述主控制器根据所述第一控制指令发送高压放电枪启动信号至所述高压放电枪；所述高压放电枪根据所述高压放电枪启动信号产生连续放电；
当所述模式转换模块处于第二模式状态时，所述模式转换模块发送第二控制指令至所述主控制器，所述主控制器根据所述第二控制指令发送射频启动信号至所述射频发生器；所述射频发生器根据所述射频启动信号产生超高频电磁波信号；
所述测试面板设置于所述高压放电枪、射频发生器的发射信号范围内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模式转换模块还包括第三模式状态，
当所述模式转换模块处于所述第三模式状态时，不发送任何指令。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述辅助电源相连的电源开关。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：
所述主控制器与所述射频发生器通过SPI总线相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：所述辅助电源将外接220V交流电转换成+3.3V和+5V直流电压，
所述主控制器接收所述辅助电源发出的+5V直流电压；
所述射频发生器接收所述辅助电源发出的+3.3V直流电压。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，包括：
所述高压放电枪接收所述辅助电源发出的+3.3V直流电压。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述射频发生器包括：nRF905射频模块。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述射频发生器设定电磁波发射频率为433MHz。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述高压放电枪包括：自激振荡电路，高压发生器电路。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试面板为铝制金属板。
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| CN104569892A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-04-29 | 杭州柯林电力设备有限公司 | 多功能便携式局放校验仪及其工作方法 |
| CN107345993A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-14 | 河南职业技术学院 | 一种电气设备运行信息监控系统 |
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2013
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