(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203759236 U(45)授权公告日 2014.08.06
(21)申请号 201420133602.X(22)申请日 2014.03.24
(73)专利权人国家电网公司
地址100031 北京市西城区西长安街86号专利权人国网辽宁省电力有限公司沈阳供
电公司(72)发明人汪宇 付殿涛 孙长龄 孙哲
邓志权 张巍(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限
公司 21107
代理人史旭泰(51)Int.Cl.
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
G01R 35/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)实用新型名称
直流验电器启动电压试验装置(57)摘要
直流验电器启动电压试验装置属于验电器试验技术领域，尤其涉及一种直流验电器启动电压试验装置及试验方法。本实用新型提供一种安全性高、试验准确的直流验电器启动电压试验装置及试验方法。本实用新型直流验电器启动电压试验装置包括电压控制模块、开关电源、正弦交流调压模块（可采用上海弗申电子科技有限公司的FZXB500）、升压变压器、正极性整流硅堆、负极性整流硅堆、第一稳压电容、第二稳压电容、第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器、正极性试验电极、负极性试验电极、第一环电极、第二环电极、操作面板和绝缘外壳，其结构要点开关电源为电压控制模块供电，电压控制模块控制正弦交流调压模块的输出电压。
CN 203759236 UCN 203759236 U
权 利 要 求 书
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1.直流验电器启动电压试验装置，包括电压控制模块、开关电源、正弦交流调压模块、升压变压器、正极性整流硅堆、负极性整流硅堆、第一稳压电容、第二稳压电容、第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器、正极性试验电极、负极性试验电极、第一环电极、第二环电极、操作面板和绝缘外壳，其特征在于开关电源为电压控制模块供电，电压控制模块控制正弦交流调压模块的输出电压，正弦交流调压模块的输出部分连接升压变压器的输入，升压变压器的高压端分别连接正极性整流硅堆、负极性整流硅堆，正极性整流硅堆分别连接第一稳压电容、正极性试验电极和第一高压测量电阻分压器，负极性整流硅堆分别连接第二稳压电容、负极性试验电极和第二高压测量电阻分压器，第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器将测量信号反馈给电压控制模块，操作面板提供人机交互界面控制电压控制模块；所述升压变压器、正极性整流硅堆、负极性整流硅堆、第一稳压电容、第二稳压电容、第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器、正极性试验电极、负极性试验电极装设在所述绝缘外壳内；所述正极性试验电极穿过第一环电极，负极性试验电极穿过第二环电极，第一环电极和第二环电极接地。
2.根据权利要求1所述直流验电器启动电压试验装置，其特征在于所述绝缘外壳上设置有前面板，前面板上设置有试验孔、显示屏、所述开关电源的电源开关、按键区、紧急停止开关，试验孔的位置相应于所述正极试验电极、负极试验电极位置设置，显示屏、电源开关、按键区、紧急停止开关设置在所述操作面板上，按键区的按键端口、显示屏端口、紧急停止开关均与电压控制模块端口相连。
3.根据权利要求2所述直流验电器启动电压试验装置，其特征在于所述电压控制模块包括CPU、第一A/D转换器、第二A/D转换器、D/A转换器，CPU输入端口分别与第一A/D转换器输出端口、第二A/D转换器输出端口、操作面板输出端口相连，CPU输出端口分别与D/A转换器输入端口、显示屏输入端口相连，第一A/D转换器输入端口、第二A/D转换器输入端口分别与第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器输出端口相连，D/A转换器输出端口与所述正弦交流调压模块输入相连。
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说 明 书
直流验电器启动电压试验装置
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技术领域
本实用新型属于验电器试验技术领域，尤其涉及一种直流验电器启动电压试验装
置及试验方法。
[0001]
背景技术
[0002]
高压验电器是停电、验电、挂接地线，安全技术措施中验电环节的验电装置。它的
性能完好是保障人员和设备安全的主要安全工具。国家电网公司2009年《电力安全工作规程》规定，高压验电器在使用前应先在有电设备上进行试验，确认验电器良好。对一些现场不具备条件的（例如单电源）场所，人员设备安全无法保障。直流验电器由于国家没有相应的生产标准和试验标准，市场上比较混乱，常见的直流验电器分为正极性、负极性、混合极性三种，作为相应的试验装置需要提供，正极性和负极性两种高压输出，而高压试验行业使用的直流高压发生器，均为负极性输出，一般需要试验人员临时搭造简易的试验装置，给试验专业带来很大的困难。
发明内容
[0003] 本实用新型就是针对上述问题，提供一种安全性高、试验准确的直流验电器启动电压试验装置。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型直流验电器启动电压试验装置包括电压控制模块、开关电源、正弦交流调压模块（可采用上海弗申电子科技有限公司的FZXB500）、升压变压器、正极性整流硅堆、负极性整流硅堆、第一稳压电容、第二稳压电容、第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器、正极性试验电极、负极性试验电极、第一环电极、第二环电极、操作面板和绝缘外壳，其结构要点开关电源为电压控制模块供电，电压控制模块控制正弦交流调压模块的输出电压，正弦交流调压模块的输出部分连接升压变压器的输入，升压变压器的高压端分别连接正极性整流硅堆、负极性整流硅堆，正极性整流硅堆分别连接第一稳压电容、正极性试验电极和第一高压测量电阻分压器，负极性整流硅堆分别连接第二稳压电容、负极性试验电极和第二高压测量电阻分压器，第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器将测量信号反馈给电压控制模块，操作面板提供人机交互界面控制电压控制模块；所述升压变压器、正极性整流硅堆、负极性整流硅堆、第一稳压电容、第二稳压电容、第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器、正极性试验电极、负极性试验电极装设在所述绝缘外壳内；所述正极性试验电极穿过第一环电极，负极性试验电极穿过第二环电极，第一环电极和第二环电极接地。[0005] 作为一种优选方案，本实用新型所述绝缘外壳上设置有前面板，前面板上设置有试验孔、显示屏、所述开关电源的电源开关、按键区、紧急停止开关，试验孔的位置相应于所述正极试验电极、负极试验电极位置设置，显示屏、电源开关、按键区、紧急停止开关设置在所述操作面板上，按键区的按键端口、显示屏端口、紧急停止开关均与电压控制模块端口相连。
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说 明 书
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作为另一种优选方案，本实用新型所述电压控制模块包括CPU、第一A/D转换器、
第二A/D转换器、D/A转换器，CPU输入端口分别与第一A/D转换器输出端口、第二A/D转换器输出端口、操作面板输出端口相连，CPU输出端口分别与D/A转换器输入端口、显示屏输入端口相连，第一A/D转换器输入端口、第二A/D转换器输入端口分别与第一高压测量电阻分压器、第二高压测量电阻分压器输出端口相连，D/A转换器输出端口与所述正弦交流调压模块输入相连。
[0007] 本实用新型直流验电器启动电压试验方法，包括以下步骤。[0008] 对于正极性或负极性的单一极性直流验电器试验方法如下：步骤一，检查验电器所标注的极性和试验电压开始升压，通过操作面板接通电源和设定好被试直流验电器试验电压后开始升压，当达到第一点试验电压后，将被试验电器穿过试验孔，接触正极性试验电极或负极性试验电极，应无有电指示，否则不合格；步骤二，继续升压达到第二点试验电压，将第一点试验合格的直流验电器按照步骤一的方法再次试验，这时应有声光指示，如果满足直流验电器启动电压合格，否则验电器不合格报废。[0009] 对于混合极性直流验电器试验步骤如下：步骤一，检查验电器所标注的试验电压开始升压，通过操作面板接通电源和设定好被试直流验电器试验电压后开始升压，当达到第一点试验电压后，将被试验电器穿过试验孔分别接触正极性试验电极或负极性试验电极，均无有电指示，否则不合格；步骤二，继续升压达到第二点试验电压，将第一点试验合格的直流验电器再次穿过试验孔分别接触正极性试验电极或负极性试验电极，都应有声光指示，如果满足直流验电器启动电压合格，否则验电器不合格报废。[0010] 本实用新型有益效果。
本实用新型高低压电路分离，高压部分封闭在绝缘外壳内，验电器启动电压试验
时，操作人员没有高压触电危险；电压控制模块对输出电压进行测量与修正，保证了试验电压的准确性和试验结果的准确性；一次升压同时得到正、负两种极性的直流电压，无需更改接线方式即可试验各种类型的直流验电器。[0012] 另外，本实用新型成本较低、安全性高、占地面积小，仅需要220V工频电源即可以进行直流验电器启动电压试验。
[0011]
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围
不仅局限于以下内容的表述。
[0014] 图1是本实用新型的整体结构示意图。[0015] 图2是本实用新型的前面板示意图。
[0016] 图3是本实用新型的电压控制模块示意图。
[0013]
具体实施方式
[0017] 如图所示，本实用新型直流验电器启动电压试验装置工作原理是：将需要试验的直流验电器试验电压通过操作面板输入，电压控制模块读取操作面板输入的参数转化为升降压电压信号（或电流信号）输出到正弦交流调压模块，正弦波调压模块根据接收的信号输出设定的低压工频正弦波的电压到升压变压器，升压变压器按照变比将低电压转变为高
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压，经整流硅堆整流后变为脉动的直流，通过稳压电容稳压连接试验电极和高压测量电阻器上，高压测量电阻压器将测得的实时电压值反馈给电压控制模块，电压控制模块根据实时电压值调整输出给正弦交流调压模块的电压信号（或电流信号）并将实时电压值显示在操作面板上。
[0018] 本实用新型内部连接如图1所示，操作人员通过操作面板3接通电源和设定好被试直流验电器试验电压（由被试验电器生产厂家提供、或参照电容型验电器试验标准）后，启动试验装置，电压控制模块1根据指令计算出所需要的试验电压，自动控制正弦交流调压模块4的输出电压开始升压，升压变压器11将正弦交流调压模块4的输出的低电压转变为高电压，通过正极性整流硅堆13、负极性整流硅堆14整流后分别输出到正极性试验电极5、负极性试验电极6以及与其相连接的稳压电容12和高压测量电阻分压器8，高压测量电阻分压器8测得的电压信号通过高压测量电阻分压器电压信号线9反馈给电压控制模块1。电压控制模块1将实时电压值通过操作面板3的显示屏16显示实时电压值，并判断是否达到试验电压，如果未达到试验电压继续升压，否则停止升压，如果超过则自动调整，直到达到试验电压进入试验状态，通过操作面板3的显示屏13提示可以开始试验。试验结束后操作人员通过操作面板发出降压指令，电压控制模块1根据指令自动控制正弦交流调压模块4的输出电压开始降压，直到正弦交流调压模块4的输出电压降为零，通过操作面板3的显示屏16提示试验结束。高压测量电阻分压器8将稳压电容12中所储存的剩余电荷放电。[0019] 本实用新型的电压控制模块示意图如图3， CPU(单片机)读取操作面板3的输入指令，经过计算发出数字信号给D/A数模转换器，D/A数模转换器将接收的信号转化为模拟电压输出给正弦交流调压器4，经过升压变压器11后变为高电压，整流硅堆14整流后,变为正负两种极性的直流高压,经高压电阻分压器8将测得的正负两路电压信号输出给A/D模数转换器,发送给CPU，CPU调整发送给D/A数模转换器的数字信号，实现闭环控制；电压的实时值显示在显示屏16上。
[0020] 本实用新型的具体试验方法如下，对于正极性或负极性的单一极性直流验电器试验方法如下。步骤一，检查验电器所标注的极性和试验电压开始升压，通过操作面板3接通电源和设定好被试直流验电器试验电压后开始升压，当达到第一点（低点）试验电压后，将被试验电器（正极性或负极性）穿过图2所示试验孔15按所标注的极性接触正极性试验电极5或负极性试验电极6，应无有电指示，否则不合格。步骤二，继续升压达到第二点（高点）试验电压，将第一点试验合格的直流验电器按照步骤一的方法再次试验，这时被试验的直流验电器有声光指示，如果满足直流验电器启动电压合格，否则验电器不合格报废。如果是混合极性直流验电器试验步骤如下，步骤一，检查验电器所标注的试验电压开始升压，通过操作面板3接通电源和设定好被试直流验电器试验电压后开始升压，当达到第一点（低点）试验电压后，将被试验电器穿过图2所示试验孔15分别接触正极性试验电极5或负极性试验电极6，均无有电指示，否则不合格。步骤二，继续升压达到第二点（高点）试验电压，将第一点试验合格的直流验电器再次穿过图2所示试验孔15分别接触正极性试验电极5或负极性试验电极6，都应有声光指示，如果满足直流验电器启动电压合格，否则验电器不合格报废。
[0021] 本实用新型只需输入直流验电器试验电压及可以自动升降压，操作十分简便。一次升压即可以试验混合型直流验电器正负极性启动电压，试验效率高。本实用新型绝缘外
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壳10长宽高分别为600mm*1000mm*600mm体积小，占地面积小、对试验环境和试验条件要求低，仅需要220V工频电源和较小的空间即可以进行直流验电器启动电压试验。由于高压部分全封闭没有接触高压部分的可能，安全性高只需要1名操作人员，自动化程度高，操作简便无须专业培训即可操作。本实用新型还具有体积小巧，比较轻便的特点，设备整体重量小于25千克，便于移动。同时本实用新型的生产成本低，特别适合验电器生产厂家和使单位普遍配备。
[0022] 另外，可通过紧急停止开关向电压控制模块输入信号，控制正弦交流调压模块输出电压降为零。
[0023] 可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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