CN206531947U - 局部放电校准脉冲发生器 - Google Patents
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Abstract
局部放电校准脉冲发生器，与电源模块连接，其依次由振荡电路、脉冲电平持续时间调整模块、脉冲频率调控模块、脉冲极性调控模块、脉冲电压调控模块、衰减时间控制模块、以及脉冲电压放大处理模块连接而成，可实现上升时间和衰减时间可控，且校准适用范围大，能很好的适用于开关柜等小电容试品的校准工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对局部放电检测仪器进行校准的设备，具体说的是可产生模拟局部放电的校准脉冲对局部放电检测仪器进行校准的局部放电校准脉冲发生器。
背景技术
局部放电校准脉冲发生器是一种对局部放电检测仪器进行校准的设备。
校准的目的是确定测量回路的信号水平与视在放电量变换比例（也称刻度因数）。而视在放电量指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。此时注入的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库(pC)表示。
据《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》行业标准规定校准脉冲发生器输出波形如图1所示。
1、校准脉冲发生器输出电压波形上升时间tr不得大于0.1μs。
2、校准脉冲发生器输出电压波形衰减时间td，通常在100—1000μs内选取。
3、如图1所示，校准脉冲发生器的输出电压峰值为。电压波形前沿上升时间tr定义为脉冲从0.1到0.9的时间。衰减时间td定义为从峰值下降到0.1的时间。
4、在直流恒压条件下，电容器两端的电荷量满足 。因此，为了精确控制局部放电校准脉冲发生器注入到检测回路的电荷量，需将图1中脉冲电压波形适当变形，以得到如图2所示的校准电压波形。图2中，为脉冲峰值电压的保持时间。
常用的校准电路如图3所示。其中，为传输阻抗，为局部放电校准脉冲发生器输出的脉冲信号峰值电压，为校准电容，为试品电容，为耦合电容。
校准条件下整个系统的等效电容（忽略检测阻抗回路的电容） :
因此，校准器实际注入到检测系统的电荷量为:
在系统电容和耦合电容不能精确获得的情况下，若要控制校准误差，需满足：
即:
若考虑负荷电容引起的校准误差为5%，应有:
即
对于开关柜等试品来说，其值一般较小。通常情况下，。
如图3中，因此，注入电容的取值约为。
如果考虑局部放电检测仪器的满量程为5000pC，则校准器输出的脉冲峰值电压为：
因此，适用于开关柜等小电容试品的脉冲校准器必须能够输出高达峰值100V的脉冲电压。
现有的局部放电校准脉冲发生器主要存在下列问题：
（1）脉冲波形上升时间和衰减时间不标准；
（2）不适用开关柜等小电容试品、大量程范围的校准工作。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种局部放电校准脉冲发生器，可实现上升时间和衰减时间可控，且校准适用范围大，能很好的适用于开关柜等小电容试品的校准工作。
为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：局部放电校准脉冲发生器，与电源模块连接，其依次由振荡电路、脉冲电平持续时间调整模块、脉冲频率调控模块、脉冲极性调控模块、脉冲电压调控模块、衰减时间控制模块、以及脉冲电压放大处理模块连接而成，所述脉冲电平持续时间调整模块由分频电路组成，所述的脉冲频率调控模块由多个频率选择开关组成，所述的脉冲极性调控模块由极性转换电路以及极性选择开关组成，所述的脉冲电压调控模块由分压电路以及电压选择开关组成，所述的衰减时间控制模块为峰值检波电路，所述的脉冲电压放大处理模块为放大电路。
本实用新型所述的振荡电路为晶振电路。
本实用新型所述的局部放大校准脉冲发生器通过校准电容与试品连接。
本实用新型有益效果是：
（1）脉冲电平持续时间符合视在电荷量的适用条件。
（2）脉冲重复频率可控。
（3）脉冲峰值可控。
（4）脉冲上升时间符合《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》行业标准。
（5） 脉冲衰减时间符合《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》行业标准。
（6）校准适用范围大，可满足各种电容大小的试品的校准工作。
附图说明
图1为《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》行业标准脉冲波形图。；
图2为本实用新型输出波形图；
图3为常用校准电路图；
图4为本实用新型的原理框图；
图中：1、振荡电路，2、脉冲电平持续时间调整模块，3、脉冲频率调控模块，4、脉冲极性调控模块，5、脉冲电压调控模块，6、衰减时间控制模块，7、脉冲电压放大处理模块，8、人机交互，9、电源模块。
具体实施方式
局部放电校准脉冲发生器的原理是：
（1）由振荡电路产生一定频率的波形。
（2）通过脉冲电平持续时间调整模块对脉冲电平持续时间进行调整使其能够满足校准电容器充放电需求。
（3）通过脉冲频率调控模块对脉冲频率进行选择控制，实现对脉冲频率的可控。
（4）通过脉冲极性调控模块对脉冲电压极性进行选择控制，实现对脉冲极性的可控。
（5） 通过脉冲电压调控模块对脉冲峰值进行分压和选择控制，实现脉冲电压的可控。
（6）衰减时间控制模块调整脉冲上升沿和下降沿，使脉冲的上升时间和衰减时间符合《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》行业标准。
（7） 脉冲电压放大处理模块经放大电路对脉冲峰值进行放大，增大脉冲峰值的可调范围，以此来扩大校准适用范围，满足各种电容大小的试品的校准工作。
局部放电校准脉冲发生器主要分为振荡电路、脉冲电平持续时间调整模块、脉冲频率调控模块、脉冲极性调控模块、脉冲电压调控模块、衰减时间控制模块、脉冲电压放大处理模块、电源模块、校准电容等。
（1）振荡电路：由晶振电路构成，从图4可以看出，振荡电路①为整个电路提供最初的脉冲波，是整个电路信号的最初来源。
（2）脉冲电平持续时间调整模块：该模块由分频电路构成，利用分频电路输出具有一定脉宽的脉冲方波信号，以此来控制脉冲电平的持续时间，振荡电路①产生的脉冲波传递给脉冲电平持续时间调整模块②，对脉冲电平的持续时间进行调整，使得脉冲电平持续时间能够满足视在电荷量的适用条件。
（3）脉冲频率调控模块：该模块由频率选择开关构成，对分频电路输出的不同重复频率的脉冲信号进行选择控制，从而实现脉冲重复频率的可控。
（4）脉冲极性调控模块：该模块由极性转换电路及极性选择开关构成，极性转换电路对分频电路输出的脉冲方波进行处理，使其能够输出正脉冲、负脉冲及混合脉冲，再由极性选择开关进行选择，从而实现脉冲极性的可控。
（5）脉冲电压调控模块：该模块由分压电路及电压选择开关构成，分压电路对脉冲极性调控模块输出的电压进行分压处理，分压电路首先对脉冲信号进行分压处理，使能输出不同脉冲电压的脉冲信号，再由电压选择开关进行选择，从而实现脉冲峰值的可控。
（6）衰减时间控制模块：该模块由峰值检波电路构成，通过峰值检波电路对脉冲下降沿进行延时，增大器衰减时间，因《JB/T 7586－1994局部放电检测仪视在放电校准器》对脉冲信号的衰减时间有明确规定，为使脉冲信号各项参数能够达到该标准，需要对脉冲信号衰减时间进行控制，图4中，在对信号完成脉冲重复频率可控及脉冲电压的可控后进入衰减时间控制模块⑥，该电路由峰值检波电路构成，通过峰值检波电路对脉冲下降沿进行延时，增大器衰减时间。
（7） 脉冲电压放大处理模块：该模块由放大电路构成，图4中的⑦，通过放大脉冲峰值电压，来增大脉冲峰值电压的可调范围，通过脉冲电平持续时间调整模块②，可以满足视在电荷量的适用条件，所以在需要放电量Q一定的情况下，若试品为开关柜等小电容负载，则需要提高峰值电压来实现，反之则可通过降低峰值电压来实现，以此满足各种大小电容试品的校准工作。因此放大脉冲峰值电压，来增大脉冲峰值电压的可调范围，也就可以使其适用于各种不同电容大小的试品，增大了校准适用范围。
（8）人机交互：图4中⑧，通过人机交互模块实现操作人员对局部放电校准脉冲发生器的控制及对校准脉冲信息的读取。
（9）电源模块：该模块由开关电源构成，图4中⑨，对供电电源进行变压、整流等处理后输出合适的电压，为局部放电校准脉冲发生器其他各模块供电，保证各模块正常工作。
（10）校准电容：图4中⑩，连接局部放电校准脉冲发生器与试品，为试品提供视在放电电荷。
上述内容中提出的电路可由本领域技术人员根据其目的进行构建，为本领域所属的常规电路。
Claims (3)
1.局部放电校准脉冲发生器，与电源模块连接，其特征在于：其依次由振荡电路、脉冲电平持续时间调整模块、脉冲频率调控模块、脉冲极性调控模块、脉冲电压调控模块、衰减时间控制模块、以及脉冲电压放大处理模块连接而成，所述脉冲电平持续时间调整模块由分频电路组成，所述的脉冲频率调控模块由多个频率选择开关组成，所述的脉冲极性调控模块由极性转换电路以及极性选择开关组成，所述的脉冲电压调控模块由分压电路以及电压选择开关组成，所述的衰减时间控制模块为峰值检波电路，所述的脉冲电压放大处理模块为放大电路。
2.如权利要求1所述的局部放电校准脉冲发生器，其特征在于：所述的振荡电路为晶振电路。
3.如权利要求1所述的局部放电校准脉冲发生器，其特征在于：所述的局部放大校准脉冲发生器通过校准电容与试品连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113109752A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-13 | 无锡市计量测试院 | 一种静电衰减测试仪衰减时间校准装置及其工作方法 |
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