CN207965041U - 电线电缆交流耐压自动试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电线电缆交流耐压自动试验装置，包括工控机、自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块和控制保护系统，自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块、控制保护系统均连接工控机，自动调压系统连接升压变压器，高压检测模块连接高压分压器，泄漏电流检测模块连接无线电流模块，控制保护系统连接电源控制器。本实用新型具有试验电压范围宽，精度高，试验效率高，试验过程记录完整等特点，规范了电线电缆耐压试验过程，具有较高的自动化程度。

Description

电线电缆交流耐压自动试验装置

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电线电缆交流耐压自动试验装置。

背景技术

电线电缆的绝缘性能是电线电缆安全可靠运行的一项关键指标，电线电缆的绝缘缺陷可以引起电缆接地、短路等故障，进而引发火灾危险。如何准确、迅速、有效地査寻电缆绝缘缺陷成为监管部门日益关注的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种电线电缆交流耐压自动试验装置，具有试验电压范围宽，精度高，试验效率高，试验过程记录完整等特点，规范了电线电缆耐压试验过程，具有较高的自动化程度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的电线电缆交流耐压自动试验装置，包括工控机、自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块和控制保护系统，所述自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块、控制保护系统均连接工控机，自动调压系统连接升压变压器，高压检测模块连接高压分压器，泄漏电流检测模块连接无线电流模块，控制保护系统连接电源控制器。

优选的，所述自动调压系统包括第一单片机控制系统、第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器，所述第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器均连接第一单片机控制系统，所述第一AD采样模块包括电压采样和电流采样，所述电动调压器连接接触器，所述通信接口连接工控机。

优选的，所述通信接口为RS232接口。

优选的，所述第一单片机控制系统包括51单片机。

优选的，所述泄漏电流检测模块包括第二单片机控制系统、第二AD采样模块和电流传感器，所述电流传感器连接第二AD采样模块，所述第二AD采样模块连接第二单片机控制系统，所述泄漏电流检测模块与工控机有线和/或无线连接。

优选的，所述泄漏电流检测模块还包括无线接口，所述第二单片机控制系统连接无线接口，所述无线接口与工控机无线连接。

优选的，所述第二单片机控制系统包括51单片机。

本实用新型的工作原理如下：

自动调压系统实现对升压变压器的输入电压和升压速度进行控制，进而控制输出高压，同时根据输出电压范围不同切换高压绕组和变比，以保证输出高压精度。高压测量系统依靠高精度的高压分压器对变压器输出的高压进行有效测量。泄漏电流监测系统采用高精度AD芯片对高压输出的泄漏电流进行测量，同时经过无线串口模块将数据发送给工控机。保护控制系统通过对系统电源的输入电压、电流进行实时测量，完成对电压突变、电流突变等意外情况的保护功能，保障人身设备安全。工控机上位机软件根据试验流程，通过串口总线控制各子系统，自动完成电缆耐压试验流程。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型具有试验电压范围宽，精度高，试验效率高，试验过程记录完整等特点，规范了电线电缆耐压试验过程，具有较高的自动化程度，实际运行效果良好，提高了检验效率，具有一定推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为自动调压系统的原理图；

图3为泄漏电流检测模块的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开的电线电缆交流耐压自动试验装置，包括工控机、自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块和控制保护系统，自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块、控制保护系统均连接工控机，自动调压系统连接升压变压器，高压检测模块连接高压分压器，泄漏电流检测模块连接无线电流模块，控制保护系统连接电源控制器。

如图2所示，自动调压系统包括第一单片机控制系统、第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器，所述第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器均连接第一单片机控制系统，所述第一AD采样模块包括电压采样和电流采样，所述电动调压器连接接触器，所述通信接口连接工控机，通信接口采用RS232接口，第一单片机控制系统包括51单片机。

如图3所示，泄漏电流检测模块包括第二单片机控制系统、无线接口、第二AD采样模块和电流传感器，电流传感器连接第二AD采样模块，第二AD采样模块连接第二单片机控制系统，第二单片机控制系统连接无线接口，无线接口与工控机无线连接，当然，泄漏电流检测模块与工控机也可以采用有线方式连接，第二单片机控制系统包括51单片机。

实际应用中，电线电缆耐压试验过程是一个控制高压发生和监测系统输入电流和电线电缆高压端泄漏电流的过程，需要采集控制的参数有：调压器升压速度，变压器输入电流，变压器高压输出电压，电线电缆泄漏电流，电缆导体温度，环境温度等。为达到试验过程自动监控，低压端采用台湾研华ADAM 4000系列模块，采集试验过程中的电压、电流、温度等试验数据。高压端的试样泄漏电流采用433MHz载波无线串口电流测试模块，实现了高压试验和低压测控系统之间的安全隔离。所有试验数据通过串口网络与工控机交互，通过集控软件对试验过程进行控制和监测。

升压变压器采用YDQ交流轻型试验变压器，采用新技术、新工艺，使该系列产品具有体积小、重量轻、一机多用的特点。为了增加系统适应性，本系统采用三绕组设计。低压绕组为0-220V输入，同时采用双高压绕组，分别具备10kV和100kV的最高电压输出能力。双量程设计保证了升压变压器在低压电线和中压电缆的试验中都能保持较高的精度，增强了试验系统的试验能力。

调压器控制模块采用微机控制单元，通过高精度12位AD采集获得低压输入电流和高压电压值，进而实现对系统的过压保护和过流速断保护功能，并且具备保护动作后，调压器自动回零功能。同时该模块驱动同步电机对调压器速度进行控制，满足标准中对升压速度的要求。该模块通过232串口和工控机进行信息交互。

升压器输出的高压不能直接测量，需要通过互感器或者分压器进行转换后才能输入测量系统。本实用新型采用ASTVⅡ系列100kV便携式交直流高压分压器对试品经受的高电压进行测量。该分压器精度高，热稳定性好，抗电磁干扰能力强，测量环境变化不影响测量精度。同时采用高可靠性杜邦材料全固体封装，克服了传统空气及充油式设备带来的不便。

试验变压器的高压输出端在进行耐压试验时，需要对试样绝缘泄漏电流进行监测。泄漏电流测量装置工作于高压线路上，测量数据不能通过有线电缆接入计算机，否则易引起高压危险。

无线高压电流取样装置采用高精度AD模块采集泄漏电流，结合433MHz载波无线串口模块进行数据发送，测量分辨率1uA^[5]。该装置需要放在绝缘支架上，与地绝缘，内置微处理器进行采样处理后通过无线信号将测量数据发送到工控机的无线串口接收模块。为了提高试验效率，本装置高压输出端分并联了6路高压输出端子，各试样支路均配备了无线电流测试模块，可以同时进行测量。

电线电缆在交流耐压试验过程中，必须实时查看并全程记录其电压和泄漏电流数据，尤其是泄漏电流的变化趋势是判断电线电缆绝缘状态的重要参考数据。各电压电流测量模块的数据均需返回到工控机进行记录。

本实用新型采用星形232串口网络结构，工控机通过外接MOXA公司的NPort5610-8进行多串口扩充。高压无线电流测试单元采用无线虚拟串口设备进行连接。串口驱动控制采用MOXA公司的Pcomm动态链接库来编写。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：包括工控机、自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块和控制保护系统，所述自动调压系统、高压检测模块、泄漏电流检测模块、控制保护系统均连接工控机，自动调压系统连接升压变压器，高压检测模块连接高压分压器，泄漏电流检测模块连接无线电流模块，控制保护系统连接电源控制器。

2.根据权利要求1所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述自动调压系统包括第一单片机控制系统、第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器，所述第一AD采样模块、显示模块、键盘、通信接口和电动调压器均连接第一单片机控制系统，所述第一AD采样模块包括电压采样和电流采样，所述电动调压器连接接触器，所述通信接口连接工控机。

3.根据权利要求2所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述通信接口为RS232接口。

4.根据权利要求2或3所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述第一单片机控制系统包括51单片机。

5.根据权利要求1所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述泄漏电流检测模块包括第二单片机控制系统、第二AD采样模块和电流传感器，所述电流传感器连接第二AD采样模块，所述第二AD采样模块连接第二单片机控制系统，所述泄漏电流检测模块与工控机有线和/或无线连接。

6.根据权利要求5所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述泄漏电流检测模块还包括无线接口，所述第二单片机控制系统连接无线接口，所述无线接口与工控机无线连接。

7.根据权利要求5或6所述的电线电缆交流耐压自动试验装置，其特征在于：所述第二单片机控制系统包括51单片机。