CN208707307U - 测试信号源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试信号源电路。测试信号源电路，包括电源电路、直流升压电路、输出电路、特频定位电路、测量电路、单片机和提示电路，电源电路通过直流升压电路与输出电路电性连接，直流升压电路通过输出电路分别与特频定位电路、测量电路电性连接，电源电路、特频定位电路、测量电路、提示电路均电性连接至单片机。该测试信号源电路可同时为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号抗干扰能力强，后续检测方便，无需沿着全线进行检测，省时省力。

Description

测试信号源电路

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种测试信号源电路。

背景技术

10KV配电线路在我国供电系统中被大量使用,在电网中的地位越来越重要, 其安全、经济运行具有重要的社会意义和经济意义；而10KV配电线路大多架设于野外，工作环境恶劣,容易发生故障，因此为保障人们正常的供电需求，及时排除线路故障已成为刻不容缓的首要任务。

在排除线路故障时，经常需要通过信号发射装置向待测线路注入一个测试信号，后续对所注入的测试信号进行检测即可查找出故障点，但现有的信号发射装置大多功能单一，只能提供单一的测试信号，而且这些单一的测试信号的频率往往比较低，注入到待测线路上后容易受到干扰，为了准确查找出故障点，后续往往需要沿着全线进行检测，非常费时费力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种测试信号源电路，该测试信号源电路可产生抗干扰能力强的测试信号，后续检测方便，无需沿着全线进行检测，省时省力。

其技术方案如下：

测试信号源电路，包括电源电路、直流升压电路、输出电路、特频定位电路、测量电路、单片机和提示电路，所述电源电路通过所述直流升压电路与所述输出电路电性连接，所述直流升压电路通过所述输出电路分别与所述特频定位电路、测量电路电性连接，所述电源电路、特频定位电路、测量电路、提示电路均电性连接至所述单片机。

所述电源电路包括电源输入端、接触器和调压器，所述直流升压电路包括升压变压器和整流电路，所述电源输入端通过所述接触器与所述调压器电性连接，所述接触器通过所述调压器与所述升压变压器电性连接，所述调压器通过所述升压变压器与所述整流电路电性连接，所述整流电路电性连接至输出电路，所述特频定位电路与所述输出电路之间设有电容器，所述特频定位电路通过所述电容器与所述输出电路电性连接。

所述特频定位电路包括晶体振荡器、可编程逻辑器和IGBT集成电路，所述IGBT集成电路设有两组，所述晶体振荡器的两个输出端分别连接至所述可编程逻辑器的两个输入端，所述可编程逻辑器的两个输出端分别与两组所述 IGBT集成电路连接，所述IGBT集成电路包括信号隔离电路、IGBT驱动器和IGBT 模块,所述信号隔离电路的输入端连接所述可编程逻辑器的输出端，所述信号隔离电路的输出端通过电容连接至所述IGBT驱动器的输入端，所述IGBT驱动器的输出端连接所述IGBT模块的输入端；

所述信号隔离电路包括电阻和光耦，所述光耦的第一引脚通过所述电阻连接所述可编程逻辑器的输出端，所述光耦的第二引脚接地，所述光耦的第三引脚通过电容连接至所述IGBT驱动器的输入端，所述光耦的第四引脚、第五引脚接入+15V的电压，所述光耦的第六引脚接入-15V的电压。

所述提示电路包括显示电路和语音电路，所述显示电路与所述单片机电性连接，所述语音电路与所述单片机电性连接。

还包括接地保护电路和自动放电电路，所述接地保护电路与所述单片机电性连接，所述自动放电电路分别与所述输出电路、单片机电性连接。

应用前述测试信号源电路的高频试送装置，包括箱体和箱盖，所述箱盖活动连接于所述箱体上，所述测试信号源电路设于所述箱体内，所述箱体上设有操作面板，所述测试信号源电路电性连接所述操作面板，所述操作面板上设有输出接口，所述输出接口电性连接所述输出电路。

所述箱盖转动连接于所述箱体上，所述箱盖对应所述操作面板，所述操作面板上还设有显示屏、语音播报器和电源插口，所述显示屏电性连接所述显示电路，所述语音播报器电性连接所述语音电路，所述电源插口电性连接所述电源输入端。

所述操作面板上还设有电源开关和调压旋钮，所述电源开关连接所述接触器，所述调压旋钮连接所述调压器。

所述输出接口处连接有输电线，所述输电线具有夹线头，所述夹线头上安装有开口式电流互感器，所述箱盖上设有线夹器，所述输电线缠绕于所述线夹器上。

需要说明的是：

前述“第一、第二、第三……”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、该测试信号源电路在工作时，电源电路将产生的交流电压输送至直流升压电路，交流电压经过直流升压电路后转变为直流高压，该直流高压通过输出电路进行输出，同时，单片机启动特频定位电路，特频定位电路产生高频交流信号并输送至输出电路，该高频交流信号随着直流高压通过输出电路一同输出，从而为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号中的高频交流信号频率高，不易受到干扰，而且其中的直流高压信号可对高频交流信号起到一个“保护”的作用，进一步降低周围环境对高频交流信号进行干扰，便于后续对高频交流信号进行检测，准确查找出故障点；

同时，测量电路对加载到待测线路上的直流高压信号进行滤波、放大，直流高压信号经滤波放大后接入到单片机进行信号处理，单片机将信号处理的结果通过提示电路进行输出，检修人员通过提示电路输出的结果即可快速判断待测线路是否存在故障，后续只需对存在故障的那一段待测线路进行检测即可，无需沿着全线进行检测；

该测试信号源电路可同时为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号抗干扰能力强，后续检测方便，无需沿着全线进行检测，省时省力。

2、使用时，向电源输入端输入交流电压，交流电压经接触器接入到调压器上，利用调压器对交流电压进行调节，将调节后的交流电压输入到升压变压器进行升压，得到交流高压；交流高压经过整流电路时，整流电路对交流高压进行整流，从而得到直流高压；同时，特频定位电路产生高频交流信号并通过电容器耦合到输出电路中，使得高频交流信号可随着直流高压一同输出，从而为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号。

3、晶体振荡器产生的频率信号在可编程逻辑器的调控下输出高频控制信号，含有电阻和光耦的信号隔离电路将该高频控制信号与外部电压进行隔离，经过隔离的高频控制信号通过电容滤除掉夹杂在其中的直流信号并传输至 I GBT驱动器进行功率放大，经过功率放大的高频控制信号驱动I GBT模块输出高频交流信号。

4、使用过程中，当接地保护电路出现接地不好的情况时，接地保护电路将信号反馈给单片机，单片机控制电源电路停止工作，达到接地不好禁止启动高压功能的保护作用；而自动放电电路具有试验结束或意外断电后可以对存储在仪器及线路的电荷进行放电，保护设备及人员人身安全。

5、箱体上设有操作面板，可方便对该高频试送装置进行使用；操作面板上设有输出接口，可方便对测试信号源电路所产生的直流高压信号和高频交流信号进行输出；

该高频试送装置使用方便，可同时输出含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号抗干扰能力强，后续检测方便，通过对加载到待测线路上的直流高压信号进行检测，即可缩短待测线路的故障范围，后续只需对只需存在故障的那一段待测线路进行检测即可，无需沿着全线进行检测，省时省力。

6、使用时，通过电源插口可方便向电源输入端输入交流电压；显示电路中的信号处理结果通过显示屏进行显示，方便用户观察；语音电路中的信号处理结果通过语音播报器进行播报，为检修人员提供辅助声音提示。

7、使用时，利用电源开关可方便对接触器进行通断；利用调压旋钮可方便对输出的直流高压进行调节，以适应不同的使用情况。

8、使用时，将夹线头接到待测线路上，即可将高频试送装置产生的直流高压信号和高频交流信号加载到待测线路上，使用非常方便，同时，利用夹线头上的开口式电流互感器可方便获取到待测线路上的直流高压信号并将其传输到测试信号源电路中进行处理，而箱盖上设有线夹器，以便对输电线进行整理。

附图说明

图1是本实用新型实施例测试信号源电路的电路框图；

图2是本实用新型实施例高频试送装置的工作原理示意图；

图3是本实用新型实施例特频定位电路的电路原理示意图；

图4是本实用新型实施例高频试送装置的整体结构示意图；

附图标记说明：

1、电源电路，101、电源输入端，102、接触器，103、调压器，2、直流升压电路，3、输出电路，4、特频定位电路，41、晶体振荡器，42、可编程逻辑器，43、信号隔离电路，431电阻，432、光耦，44、I GBT驱动器，45、I GBT 模块，5、测量电路，6、自动放电电路，7、单片机，8、接地保护电路，9、提示电路，91、显示电路，92、语音电路，10、电容器，11、高频试送装置， 111、显示屏，112、调压旋钮，113、语音播报器，114、电源开关，115、电源插口，116、输出接口，117、输电线，118、夹线头，119、线夹器。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1所示，该测试信号源电路包括电源电路1、直流升压电路2、输出电路3、特频定位电路4、测量电路5、单片机7、提示电路9、接地保护电路 8和自动放电电路6，其中，所述测量电路5为有源滤波器，具有滤波、放大的功能；所述电源电路1通过所述直流升压电路2与所述输出电路3电性连接，所述直流升压电路2通过所述输出电路3分别与所述特频定位电路4、测量电路5电性连接，所述电源电路1、特频定位电路4、测量电路5、提示电路9、接地保护电路8均电性连接至所述单片机7，所述自动放电电路6分别与所述输出电路3、单片机7电性连接，所述提示电路9包括显示电路91和语音电路 92，所述显示电路91与所述单片机7电性连接，所述语音电路92与所述单片机7电性连接。

如图2所示，所述电源电路1包括电源输入端101、接触器102和调压器 103，所述直流升压电路2包括升压变压器(图中未示出)和整流电路(图中未示出)，所述电源输入端101通过所述接触器102与所述调压器103电性连接，所述接触器102通过所述调压器103与所述升压变压器电性连接，所述调压器103通过所述升压变压器与所述整流电路电性连接，所述整流电路电性连接至输出电路3，所述特频定位电路4与所述输出电路3之间设有电容器10，所述特频定位电路4通过所述电容器10与所述输出电路3电性连接。

如图3所示，所述特频定位电路4包括能产生8MHZ频率信号的晶体振荡器41、型号为EMP7128SQC100的可编程逻辑器42和IGBT集成电路，所述IGBT 集成电路设有两组，所述晶体振荡器41的两个输出端分别连接至所述可编程逻辑器42的两个输入端，所述可编程逻辑器42的两个输出端分别与两组所述 IGBT集成电路连接，所述IGBT集成电路包括信号隔离电路43、型号为KD301 的IGBT驱动器44和型号为FF100R12KE3的IGBT模块45,所述信号隔离电路 43的输入端连接所述可编程逻辑器42的输出端，所述信号隔离电路43的输出端通过电容连接至所述IGBT驱动器44的输入端，所述IGBT驱动器44的输出端连接所述IGBT模块45的输入端；

所述信号隔离电路43包括电阻431和型号为PC923的光耦432，所述光耦 432的第一引脚通过所述电阻431连接所述可编程逻辑器42的输出端，所述光耦432的第二引脚接地，所述光耦432的第三引脚通过电容连接至所述IGBT 驱动器44的输入端，所述光耦432的第四引脚、第五引脚接入+15V的电压，所述光耦432的第六引脚接入-15V的电压。

如图4所示，该高频试送装置11包括箱体和箱盖，所述箱盖活动连接于所述箱体上，所述测试信号源电路设于所述箱体内，所述箱体上设有操作面板，所述测试信号源电路电性连接所述操作面板，所述操作面板上设有输出接口 116，所述输出接口116电性连接所述输出电路3；所述输出接口116处连接有输电线117，所述输电线117具有夹线头118，所述夹线头118上安装有开口式电流互感器，所述箱盖上设有夹线器119，所述输电线117缠绕于所述夹线器119上；

所述箱盖转动连接于所述箱体上，所述箱盖对应所述操作面板，所述操作面板上还设有显示屏111、语音播报器113和电源插口115，所述显示屏111 电性连接所述显示电路91，所述语音播报器113电性连接所述语音电路92，所述电源插口115电性连接所述电源输入端101；所述操作面板上还设有电源开关114和调压旋钮112，所述电源开关114连接所述接触器102，所述调压旋钮112连接所述调压器103。

本实施例具有以下优点：

1、该测试信号源电路在工作时，电源电路1将产生的交流电压输送至直流升压电路2，交流电压经过直流升压电路2后转变为直流高压，该直流高压通过输出电路3进行输出，同时，单片机7启动特频定位电路4，特频定位电路4产生高频交流信号并输送至输出电路3，该高频交流信号随着直流高压通过输出电路3一同输出，从而为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号中的高频交流信号频率高，不易受到干扰，而且其中的直流高压信号可对高频交流信号起到一个“保护”的作用，进一步降低周围环境对高频交流信号进行干扰，便于后续对高频交流信号进行检测，准确查找出故障点；

同时，夹线头118上的开口式电流互感器获取待测线路上的直流高压信号并将其传输到测量电路5中，测量电路5对加载到待测线路上的直流高压信号进行滤波、放大，直流高压信号经滤波放大后接入到单片机7进行信号处理，单片机7将信号处理的结果通过提示电路9进行输出，检修人员通过提示电路 9输出的结果即可快速判断待测线路是否存在故障，当判断出待测线路存在故障时，利用待测线路上的刀闸开关对待测线路进行分段，逐段对待测线路上的直流高压信号进行检测，以排查出存在故障的某一段，按照目前配电线路的长度，最长的也只需排查五次即可将待测线路的故障范围缩短到某一段，后续只需对存在故障的那一段待测线路上的高频交流信号进行检测即可，无需沿着全线进行检测；

该测试信号源电路可同时为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号抗干扰能力强，后续检测方便，无需沿着全线进行检测，省时省力。

2、使用时，向电源输入端101输入22OV的交流电压，交流电压经接触器 102接入到调压器103上，利用调压器103对交流电压进行调节，将调节后的交流电压输入到升压变压器进行升压，得到交流高压；交流高压经过整流电路时，整流电路对交流高压进行整流，从而得到直流高压；同时，特频定位电路4产生高频交流信号并通过电容器10耦合到输出电路3中，使得高频交流信号可随着直流高压一同输出，从而为待测线路提供含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号。

3、晶体振荡器41产生的8MHZ频率信号在可编程逻辑器42的调控下输出频率大于100KHZ的高频控制信号，含有电阻431和光耦432的信号隔离电路 43将该高频控制信号与外部电压进行隔离，经过隔离的高频控制信号通过电容滤除掉夹杂在其中的直流信号并传输至IGBT驱动器44进行功率放大，经过功率放大的高频控制信号驱动IGBT模块45输出频率大于100KHZ的高频交流信号，高频交流信号通过电容器10耦合到输出电路3中，随着直流高压一同进行输出，并最终通过输电线117加载在待测线路上，从而为待测线路提供直流高压信号和频率大于100KHZ的高频交流信号。

4、使用过程中，当接地保护电路8出现接地不好的情况时，接地保护电路8将信号反馈给单片机7，单片机7控制电源电路1停止工作，达到接地不好禁止启动高压功能的保护作用；而自动放电电路6具有试验结束或意外断电后可以对存储在仪器及线路的电荷进行放电，保护设备及人员人身安全。

5、箱体上设有操作面板，可方便对该高频试送装置11进行使用；操作面板上设有输出接口116，可方便对测试信号源电路所产生的直流高压信号和高频交流信号进行输出；

该高频试送装置11使用方便，可同时输出含有直流高压信号和高频交流信号的测试信号，该测试信号抗干扰能力强，后续检测方便，通过对加载到待测线路上的直流高压信号进行检测，即可缩短待测线路的故障范围，后续只需对只需存在故障的那一段待测线路进行检测即可，无需沿着全线进行检测，省时省力。

6、使用时，通过电源插口115可方便向电源输入端101输入交流电压；显示电路91中的信号处理结果通过显示屏111进行显示，方便用户观察；语音电路92中的信号处理结果通过语音播报器113进行播报，为检修人员提供辅助声音提示。

7、使用时，利用电源开关114可方便对接触器102进行通断；利用调压旋钮112可方便对输出的直流高压进行调节，以适应不同的使用情况。

8、使用时，将夹线头118接到待测线路上，即可将高频试送装置11产生的直流高压信号和高频交流信号加载到待测线路上，使用非常方便，而箱盖上设有夹线器119，以便对输电线117进行整理。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.测试信号源电路，其特征在于，包括电源电路、直流升压电路、输出电路、特频定位电路、测量电路、单片机和提示电路，所述电源电路通过所述直流升压电路与所述输出电路电性连接，所述直流升压电路通过所述输出电路分别与所述特频定位电路、测量电路电性连接，所述电源电路、特频定位电路、测量电路、提示电路均电性连接至所述单片机。

2.如权利要求1所述测试信号源电路，其特征在于，所述电源电路包括电源输入端、接触器和调压器，所述直流升压电路包括升压变压器和整流电路，所述电源输入端通过所述接触器与所述调压器电性连接，所述接触器通过所述调压器与所述升压变压器电性连接，所述调压器通过所述升压变压器与所述整流电路电性连接，所述整流电路电性连接至输出电路，所述特频定位电路与所述输出电路之间设有电容器，所述特频定位电路通过所述电容器与所述输出电路电性连接。

3.如权利要求2所述测试信号源电路，其特征在于，所述特频定位电路包括晶体振荡器、可编程逻辑器和I GBT集成电路，所述I GBT集成电路设有两组，所述晶体振荡器的两个输出端分别连接至所述可编程逻辑器的两个输入端，所述可编程逻辑器的两个输出端分别与两组所述I GBT集成电路连接，所述I GBT集成电路包括信号隔离电路、I GBT驱动器和IGBT模块,所述信号隔离电路的输入端连接所述可编程逻辑器的输出端，所述信号隔离电路的输出端通过电容连接至所述I GBT驱动器的输入端，所述I GBT驱动器的输出端连接所述I GBT模块的输入端；

所述信号隔离电路包括电阻和光耦，所述光耦的第一引脚通过所述电阻连接所述可编程逻辑器的输出端，所述光耦的第二引脚接地，所述光耦的第三引脚通过电容连接至所述IGBT驱动器的输入端，所述光耦的第四引脚、第五引脚接入+15V的电压，所述光耦的第六引脚接入-15V的电压。

4.如权利要求1所述测试信号源电路，其特征在于，所述提示电路包括显示电路和语音电路，所述显示电路与所述单片机电性连接，所述语音电路与所述单片机电性连接。

5.如权利要求1所述测试信号源电路，其特征在于，还包括接地保护电路和自动放电电路，所述接地保护电路与所述单片机电性连接，所述自动放电电路分别与所述输出电路、单片机电性连接。