专利名称：电磁线击穿电压试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量漆包线电性能的仪器，特别是涉及一种全自动交流高压法电压试验仪。
国际电工委员会IEC851-5标准及1983年GB4074标准有关漆包线部份规定，其电性能用击穿试验和耐压试验测定。击穿试验时选择不同的高压，以与其对应的升压速度将高压加于漆包线上，当试样击穿时，切断高压，显示击穿电压数值，电压回零。耐压试验时，交流高压以一定速度上升，到达设定值时，高压持续加于试样两端，若在升压过程中被击穿，则显示击穿电压，高压切断、回零。为了执行上述标准，瑞士生产了一种能对置于试验箱中的5个试样逐一进行测量的漆包线测量仪，它的不足是要采用手动方式进行切换试样，手动调节升压速度，手动操作交流高压电压升降；其显示器采用七段发光数码管，显示信息量小，每次只能显示一个试样的试验结果，而且试验结果不能保留，也不能显示耐压试验中试样的实际耐压时间，没有安全及故障性质的显示。
本实用新型的目的就是提供一种能对5个试样连续自动测试、能对测量值进行校正、采用汉化菜单方式进行人机对话，可同时显示和保留5个试样的击穿电压(击穿试验)或同时显示试样耐压值与实际耐压时间的全自动微机交流高压法电压试验仪，可对耐压值为100V-15000V各种型号电磁线进行耐击穿电压性能测量。
本实用新型是这样设计的它由控制柜、操作部分和试验箱三部份构成，其中控制柜内装有试样切换装置、高压发生装置、高压击穿电流检测、主控装置、交流高压检测控制装置、高压电压升降装置和对整个试验装置系统进行测量，控制和校正的主控微机系统；控制柜上设有由微机系统控制并可自动显示和保留各种测量值的LCD或CRT显示器及实行人机对话操作的键盘；试验箱安装在控制柜的中部，内装有装夹各种试样的试样夹具。
本实用新型可适用IEC标准或其他类似标准，它采用微机系统对测量试验进行自动计算和全过程自动控制，功能强；它能对5个试样连续自动测试，自动切换，并根据所设置的参数自动选择升压速度，击穿后电压自动回零；采用汉化菜单方式进行人机对话，操作方便，控制准确；采用点阵或CRT显示屏作显示器，可同时显示和保留5个试样的击穿电压值或同时显示和保留耐电压值和实际耐电压时间等参数。
下面结合实施例及其附图详细介绍本实用新型的具体结构。
图1为本实用新型实施例的外形图图2为图1的试验箱内部结构示意图图3为图1的控制柜内试样切换装置结构示意图图4为图1的控制柜内主控装置结构示意图图5为图1的控制柜内高压发生装置结构示意图图6为实施例的硬件系统结构框图图7为实施例的击穿电流5MA电路示意图图8为继电器控制电路原理图图中1.控制柜 2.键盘 3.显示器 4.试验箱 5.观察窗口6.试样夹具 7.门开关 8.过电压吸收及高压切断装置 9.真空高压继电器组10.接口控制板11.交流互感器PT 12. 110V继电器 13.接触器 14. 24V电源15.电机电源16.自耦调压器 17.齿轮18.可逆电机19.高压变压器20.微机主控制板 21.开关电源22.光电隔离板 23.电压检测单片机24.5MA检测电路 25.试样 26.升压速度控制电路 27.温度控制电路 28.RHV取样电阻 29.滤波电路 30.电平检测电路 31.驱动电路32.光电隔离器 33.锁存器 34.驱动电路实施例如图1所示，本实施例的操作部份固定在控制柜1上部，试验箱设在控制柜1的中部，从而使控制柜1、操作部份、试验箱4三位成一位。试验箱4的正面设有观察窗口5，如图2所示，箱内装有试验夹具。在试验箱4的测面装有门开关7，只有当门完全关好时，门开关7才被压合，系统才能开始工作，以保证操作人员的安全。控制柜1上部设有操作部分，它包括由微机自动控制、可自动显示各种测量值的LCD或CRT显示器3和微机操作键盘2。本实施例的键盘2共包括9个键，分别定义为“REST”、“∧”、“∨”、“↑”、 “↓”、“←”、“→”、“O”、“ ”。由“∧”、“∨”两个键进行功能选择，“↑”、“↓”、“←”、“→”、四个键进行输入参数设置，删除、插入、修改；“O”键为记忆键； 键为进入下一菜单键；“RESET”复位键，使整个系统复位；一旦按下复位键，则无论系统处于何种状态，都使高压自动回零；按功能键可进入校正状态，微机根据设置的校正电压，自动选择升压速度，在规定的升压时间内升高输出电压，由显示器3直接显示出实测的输出电压值和升压时间。微机还可通过置入输出电压的实际值进行电压标定或根据电压值及升压时间标定升压速度。
本实施例的其他测试和控制装置分设在控制柜1内的下部，其中试样切换(如图3所示)，其后排设置过电压吸收及高压切断装置8。(含2个高压继电器)，中排和前排设置高压继电器组9(含8个真空高压继电器1JH～8JH)，其中中排设置的5个真空高压继电器4JH～8JH用于完成对5个试样进行切换，前排设置的3个真空高压继电器1JH～3JH用于高压档换档切换。主控装置(如图4所示)前排安置接口控制板10，后排依次安装110V继电器12、接触器13和供应继电器电能的24V直流电源14，侧面装有交流互感器PT11，电源由交流220V经变压器和桥路整流而来。其中接口控制板10分别与过电压吸收及高压切断装置8、继电器组9和主控微机系统连接；微机系统控制高压吸收和高压切断装置8和继电器组9来完成对高压回路的控制；高压发生装置(如图5所示)，设有可逆电机电源15、齿轮17、可逆电机18和高压变压器19，自耦调压器16的可调输出与高压变压器19的初级连接，高压变压器次级共有300V、1KV、2.5KV、和15KV四个抽头，由真空高压继电器组9的前排三个继电器1JH～3JH控制，为被测试的漆包线进行电压试验时提供所需的交流高压。高压变压器19初级上高电压经交流互感器PT11隔离变为低电压，再经电压测量电路的分压电路和理想整流电路送入微机系统进行测量。
本实用新型整个硬件系统的结构框架图(如图6所示)，主控微机系统由主控单片机20、开关电源21、光电隔离装置22、单片机23、显示器3、键盘2构成，它控制和检测各部分装置的工作状态控制可逆电机的正转、停止、反转三种状态，控制试验箱4内湿度，控制试样的自动切换；它根据键盘2输入的参数进行计算和处理，自动选择电压档位和升压速度，并且根据交流高压检测系统提供的瞬时高压值进行控制；它在试验中自动对各档测量值进行标定而得到校正系数，并将校正系数存入存储器中，然后将每一次的测量值乘以校正系数，以达到对测量值进行校正的目的。各项试验的操作步骤、输入的参数和测量得到的各种结果都能自动在显示器上显示出来。
交流高压检测装置由主控微机系统、接口板控制10和电压检测单片机23构成。自耦调压器16上的电压经交流互感器PT11转换为低电压经接口控制板10上电压分压整流电路，送入电压检测单片机系统23(包括单片机23和A/D芯片)，测量结果通过串行通道送入主控微机系统。
试样通断电及自动切换装置由主控微机系统、接口控制板10，自耦变压器16，高压变压器19、高压吸收及高压切断装置8、高压继电器组9和试样25构成，自耦变压器16的输出接高压变压器19的初级，高压变压器19的次级输出的高压分300V、1KV、2.5KV、15KV四档，分别由真空高压主继电器组9中3个继电器1JH、2JH、3JH控制；又由于需连续对5个试样进行试验，每个试样需要一个高压继电器控制，此项控制由真空高压继电器组9中的5个继电器4JH、5JH、6JH、7JH、8JH来控制。主控微机系统通过接口控制板10来控制任一继电器的通/断状态，从而达到自动切换电压档和依次选择各试样连续自动地进行试验。
如图6、图7所示，击穿电流检测控制电路由由主控微机系统、接口控制板10和TMA检测电路24构成；试验检测信号由取样电阻28取自高压回路的电流经整流转换成低电压，经滤波电路29、再经施密特电平检测电流而来，当电流达到所设定的击穿电流5MA时，电路翻转分为三路，一路经光电隔离器32、D锁存器33锁存击穿信息供主控微机系统主控单片机20查询，单片机20查询到D锁存器33出现击穿信息时，便能确定此瞬时的电压值为击穿电压值，并显示在显示器3的屏幕上；第二路经驱动器34控制高压吸收及高压切断装置8，如未发生击穿，则高压吸收及高压切断装置8不动作；如已击穿，则高压吸收及高压切断装置8即驱动接触器13直接将高压变压器19的初级主回路切断；第三路经接触器13将高压变压器19的次级回路强制断开，以确保变压器初级回路都能可靠切断。
如图8所示，采用调节可逆电机18的控制绕组的电压来调节击穿电压试验时的电压升压速度。控制绕组电压的调节由电机电源15的变压抽头与电阻降压共同组成，其中变压器抽头作粗调节，电阻降压作细调节。该变压器抽头的切换由双刀双投7J、7J、9J、控制。7J、8J、9J继电器同时还控制高压变压器19的次级输出的高压切换，当7J闭合时，高压继电器组9的1JHV动作，此时高压变压器输出端高压为15KV或2.5KV，同时7J2动作，对应的升压速度500V/S或100V/S档闭合；8J、9J工作过程亦如上，这样就使升压速度及电压选择同步切换。高压升压降压速度调节装置由可逆电机18、齿轮17、继电器9、变压器19、接触器13、自耦变压器16、主控微机系统，升压速度控制电路26构成，当主控微机系统通过升压速度控制电路26控制可逆电机18正转时电机18就驱动齿轮17带动自耦调压器升高电压，反之则带动自耦调压器降低电压，电机的转速越快，自耦调压器的电压亦升得越快，而自耦调压器的输出又与高压变压器19的初级主回路相接，则可致使试样上获得越快的升压速度。而可逆电机18转速的快慢可由主控微机系统控制可逆电机电源不同的电压抽头和电位器调节决定，从而实现升压速度的控制。
权利要求1.一种电磁线击穿电压试验装置，由控制柜(1)、操作部分和试验箱(4)三部分构成，其特征在于控制柜(1)内装有主控装置、高压击穿电流检测控制装置、交流高压检测控制装置、高压发生装置及高压电压升降装置、试样切换装置和主控微机系统；操作部份设有主控微机系统的显示器(3)、实施人机机对话操作控制的键盘2；试验箱(4)安装在控制柜(1)的中部；试验箱(4)内装试样夹具(6)。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于控制柜(1)内安装的主控微机系统由接口控制板(10)、110V继电器(12)、接触器(13)、24V电源(14)、交流互感器PT(11)组成；高压发生装置由高压变压器(19)、自耦调压器(16)、可逆电机电源(15)、齿轮(17)、可逆电机(18)组成；试样切换装置由过电压吸收和高压切断装置(8)及8个真空高压继电器组成的继电器组(9)组成。
3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于主控微机系统由主控单片机(20)、开关电源(21)、光电隔离装置(22)、电压检测单片机(23)、显示器(3)、键盘(2)构成，其显示器(3)采用LCD或CRT，用以显示或保留操作步骤、试样编号、试验结果、耐压时间等。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于其键盘(2)共设有9个键“RESET”为复位键，“∧”、“∨”为功能选择键，“↑”、“↓”、“←”、“→”为输入参数设置、删除、插入、修改键，“O”为记忆键，
为进入下一菜单键。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于其高压检测装置由主控微机系统、接口控制板(10)、电压检测单片机(23)和A/D芯片、自耦调压器(16)、交流互感器PT(11)构成。
6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于其高压发生，试样通、断电及自动切换装置由主控微机系统控制，并与接口控制板(10)、自耦调压器(16)、高压变压器(19)、真空高压继电器组(9)、试样(25)组成。其中自耦变压器(16)的输出接高压变压器(19)的初级高压变压器(19)的次级输出的高压有300V、1KV、2.5KV、15KV四档，分别由继电器组(9)中的3个真空高压继电器1JH、2JH、3JH控制，继电器组(9)的另5个真空高压继电器(4-8)JH分别控制5个试样(25)的1个试样。
7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于其击穿电流检测控制电路由主控微机系统、接口控制板(10)、5MA检测电路(24)构成，其中5MA检测电路(24)从取样电阻(28)采取经过整流的高压回路的电流信号，并将其转换成电压，再经过滤波电路(29)、施密特电平检测电路(30)，为高压电路击穿电流试验提供检测电信号，该检测信号分为三路，一路经光电隔离器(32)、D锁存器(33)传至主控微机系统单片机(20)；一路经驱动器(34)，高压继电器组(9)控制高压变压器的初级回路的通断电；一路经驱动器(31)和接触器(13)控制高压变压器(19)的次级回路的通断电。
8.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于由主控微机系统、电压互感器、存贮器构成能够使本试验装置根据输入参数进行自行校正和标定的校正电路。
9.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于其主控微机系统与接口控制板之间装有光电隔离器(22)、在电平检测电路(30)与微机系统单片机(20)之间装有光电隔离器(32)。
专利摘要一种测量电磁线的击穿电压及耐击穿电压性能的装置，微机发出控制信号，自动选择升压速度，控制输出交流高压，对试验箱中5个试样连续自动测试。当试样击穿、高压回路电流达到设定值时，自动切断高压并显示试样编号及对应的试验电压。另外设置高压输出端供电工产品及仪器的耐压试验，可显示试样的耐压值和实际耐压时间。采用汉化菜单方式进行人机对话，使操作简便，可用国标和IEC851-5标准对电磁线进行试验。
文档编号G01R31/12GK2256538SQ95238190
公开日1997年6月18日 申请日期1995年12月8日 优先权日1995年12月8日
发明者汪仁煌, 梁月明 申请人:汪仁煌, 梁月明