CN214011419U - 局放脉冲发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种局放脉冲发生器，包括电源模块、稳压模块、升压模块、主控模块、幅值控制模块、波形转换模块和输出模块，其中，所述幅值控制模块包括四路幅值控制电路，所述波形转换模块包括四路波形转换电路；所述电源模块连接稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端分别连接升压模块和主控模块的输入端，所述升压模块的输出端分别连接四路幅值控制电路的输入端，四路所述幅值控制电路的输出端分别连接四路波形转换电路的输入端；所述主控模块的输出端连接四路所述波形转换电路的输入端，四路所述波形转换电路的输出端连接输出模块。

Description

局放脉冲发生器

技术领域

本实用新型涉及局放检测技术领域，具体为一种局放脉冲发生器。

背景技术

电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘一定存在着可能危及电力安全运行的缺陷，因此，可通过局部放电试验作为电力电缆绝缘状况评价的方法。

电力电缆线路的带电局放检测已成为一种预防发生突发性故障和保供电的有效手段，而且局放测试对测试人员的技术和能力有较强的要求，往往需要测试人员具有丰富的现场测试经验。目前运行中电缆线路局部放电的存在和发生几率较低，使得现场测试人员难以积累识别和定位局放的有效经验，对于局放检测技术的学习与理解还停留于理论层面，导致局放检测技术始终难以被掌握和普及。

迄今为止，国内外用于XLPE电缆局部放电检测的方法有很多。但由于XLPE电缆局部放电信号微弱，波形复杂多变，极易被背景噪声和外界电磁干扰噪声淹没，所以研究开发电缆局部放电在线检测技术的难度在所有电缆绝缘在线检测技术中是最高的。由于局放信号的类别、频带、信号强度变化范围较大，而局放检测仪器的检测原理不一，目前各设备的局放检测标准也不一致，因此若要检验局放检测仪器的性能，也需要能发出不同种类模拟局放信号的信号发生器，包括电力电缆、GIS设备、变压器等高压绝缘设备的局部放电的相位谱图特征，发出近似真实局放的、放电量大小和放电密度可随机变化的局放信号，可在模拟电缆线路任意点注入模拟局放信号。这项技术一方面有利于检验局放检测仪器的性能，另一方面也可以帮助局放测试人员识别局放信号，积累局放检测经验。

建立局部放电仿真模型，研究局放缺陷图谱，市场上DDS(直接数字频率合成技术)函数信号发生器脉冲信号的脉宽范围窄，分辨率低，不能满足某些应用要求，而且传统脉冲信号发生器都是模拟的，难以满足高性能要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种局放脉冲发生器，该局放脉冲发生器可同时发出四路局放脉冲信号，将四路局放脉冲信号混合输出，而且每路局放脉冲信号的频率、幅值、带宽可任意设定，完全真实模拟实际现场中遇到的局放脉冲信号。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

局放脉冲发生器，包括电源模块、稳压模块、升压模块、主控模块、幅值控制模块、波形转换模块和输出模块，其中，所述幅值控制模块包括四路幅值控制电路，所述波形转换模块包括四路波形转换电路；所述电源模块连接稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端分别连接升压模块和主控模块的输入端，所述升压模块的输出端分别连接四路幅值控制电路的输入端，四路所述幅值控制电路的输出端分别连接四路波形转换电路的输入端；所述主控模块的输出端连接四路所述波形转换电路的输入端，四路所述波形转换电路的输出端连接输出模块。

上述技术方案中，所述电源模块为其他模块提供初始电压；所述稳压模块将电源模块提供的电压稳定在3.3V，并且提供给所述主控模块进行供电；所述升压模块对稳压模块输出的电压进行升压，并且提供给幅值控制模块；所述幅值控制模块控制局放脉冲信号的幅值；所述主控模块控制工频信号和局放脉冲波形发生；所述波形转换模块接收主控模块发生的局放脉冲和幅值控制模块传递的幅值指令，通过微分电路和功率放大电路对局放脉冲进行波形转换，得到局放脉冲信号；所述输出模块控制工频信号和局放波形的输出。

作为进一步的技术方案，所述波形转换模块包括微分电路和功率放大电路；其中，所述微分电路包括第一微分电路和第二微分电路。所述微分电路和功率放大电路对局放脉冲进行波形转换，得到局放脉冲信号；所述第一微分电路和第二微分电路用于两次波形变换。

作为进一步的技术方案，所述局放脉冲发生器包括显示模块，所述显示模块包括八路 LED显示电路。其中，四路LED显示电路用于显示四路幅值控制电路的通断状态，另外四路LED显示电路用于显示四路波形转换电路的通断状态。

作为进一步的技术方案，所述稳压模块采用型号AMS117 3.3V的稳压芯片。

作为进一步的技术方案，所述升压模块采用型号MC34063的升压芯片。

作为进一步的技术方案，所述主控模块包括工频信号发生器DAC、四路计数器和时钟；其中，所述工频信号发生器DAC控制工频信号的发生，每一路所述计数器控制局放脉冲波形的发生，所述时钟用于控制工频信号和局放脉冲波形同步。所述工频信号发生器DAC产生一组正弦波样式的时间-幅值数据，即为工频信号。

作为进一步的技术方案，所述主控模块采用型号STM32F103ZET6的主控芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型中，所述电源模块为其他模块提供初始电压；所述稳压模块将电源模块提供的电压稳定在3.3V，并且提供给所述主控模块进行供电；所述升压模块对稳压模块输出的电压进行升压，并且提供给幅值控制模块；所述幅值控制模块控制局放脉冲信号的幅值；所述主控模块控制工频信号和局放脉冲波形发生；所述波形转换模块接收主控模块发生的局放脉冲和幅值控制模块传递的幅值指令，通过微分电路和功率放大电路对局放脉冲进行波形转换，得到局放脉冲信号；所述输出模块控制工频信号和局放波形的输出。本实用新型可同时发出四路局放脉冲信号，将四路局放脉冲信号混合输出，而且每路局放脉冲信号的频率、幅值、带宽可任意设定，完全真实模拟实际现场中遇到的局放脉冲信号。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的局放脉冲发生器的连接示意图。

图2为根据本实用新型实施例的稳压模块与升压模块的电路示意图。

图3为根据本实用新型实施例的主控模块的电路示意图。

图4为根据本实用新型实施例的幅值控制模块与波形转换模块的电路示意图。

图5为根据本实用新型实施例的显示模块的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实用新型提供一种局放脉冲发生器，包括：电源模块、稳压模块、升压模块、主控模块、幅值控制模块、波形转换模块和输出模块；其中，所述电源模块为其他模块提供初始电压；所述稳压模块将电源模块提供的电压进行稳压，并且提供给所述主控模块进行供电；所述升压模块对稳压模块输出的电压进行升压，并且提供给幅值控制模块；所述幅值控制模块控制局放脉冲信号的幅值；所述主控模块控制工频信号和局放脉冲波形发生；所述波形转换模块接收主控模块发生的局放脉冲和幅值控制模块传递的幅值指令，通过微分电路和功率放大电路对局放脉冲进行波形转换，得到局放脉冲信号；所述输出模块控制工频信号和局放波形的输出。

进一步的，所述幅值控制模块包含四路通道，可对四路局放脉冲信号的幅值分别进行控制。所述波形转换模块包含四路通道，可分别接收幅值控制模块的指令，对四路局放脉冲信号的幅值和波形分别进行控制。

本实用新型可同时发出四路局放脉冲信号，将四路局放脉冲信号混合输出，而且每路局放脉冲信号的频率、幅值、带宽可任意设定，完全真实模拟实际现场中遇到的局放脉冲信号。

实施例

如图2至5所示，本实施例提供一种局放脉冲发生器，包括电源模块；稳压模块，型号为AMS117 3.3V；升压模块，型号为MC34063；主控模块，型号为STM32F103ZET6；四路幅值控制电路；四路波形转换电路；LED显示电路；工频显示电路；控制开关电路及外围电路。

如图2所示，稳压模块将电源模块提供的电压稳定在3.3V，并且提供给升压模块及主控模块进行供电；稳压芯片U1的OUT端连接升压模块的输入端。所述升压模块对稳压模块输出的电压进行升压，并且提供给四路幅值控制电路。如图4所示，四路幅值控制电路分别与四路波形转换电路连接。如图3所示，对于一路幅值控制电路来说，幅值控制电路的输出连接波形转换电路的输入端，波形转换电路接收主控模块发生的局放脉冲和幅值控制电路传递的幅值指令，经由功率放大电路、微分电路1和微分电路2对局放脉冲进行波形转换，得到局放脉冲信号。四路局放脉冲信号可同时发出，经由输出模块输出。

如图5所示，所述局放脉冲发生器包括八路LED显示电路。其中，四路LED显示电路用于显示四路幅值控制电路的通断状态，另外四路LED显示电路用于显示四路波形转换电路的通断状态。控制开关电路用于控制四路幅值控制电路的通断及四路波形转换电路的通断。

所述主控模块包括工频信号发生器DAC、四路计数器和时钟；其中，所述工频信号发生器DAC控制工频信号的发生，每一路所述计数器控制局放脉冲波形的发生，所述时钟用于控制工频信号和局放脉冲波形同步。所述工频信号发生器DAC产生一组正弦波样式的时间-幅值数据，即为工频信号。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

Claims (7)

1.局放脉冲发生器，其特征在于，包括电源模块、稳压模块、升压模块、主控模块、幅值控制模块、波形转换模块和输出模块，其中，所述幅值控制模块包括四路幅值控制电路，所述波形转换模块包括四路波形转换电路；所述电源模块连接稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端分别连接升压模块和主控模块的输入端，所述升压模块的输出端分别连接四路幅值控制电路的输入端，四路所述幅值控制电路的输出端分别连接四路波形转换电路的输入端；所述主控模块的输出端连接四路所述波形转换电路的输入端，四路所述波形转换电路的输出端连接输出模块。

2.根据权利要求1所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述波形转换模块包括微分电路和功率放大电路；其中，所述微分电路包括第一微分电路和第二微分电路。

3.根据权利要求1所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述局放脉冲发生器包括显示模块，所述显示模块包括八路LED显示电路。

4.根据权利要求1所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述稳压模块采用型号AMS1173.3V的稳压芯片。

5.根据权利要求1所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述升压模块采用型号MC34063的升压芯片。

6.根据权利要求1所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述主控模块包括工频信号发生器DAC、四路计数器和时钟；其中，所述工频信号发生器DAC控制工频信号的发生，每一路所述计数器控制局放脉冲波形的发生，所述时钟用于控制工频信号和局放脉冲波形同步。

7.根据权利要求6所述的局放脉冲发生器，其特征在于，所述主控模块采用型号STM32F103ZET6的主控芯片。

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