专利名称：氧化锌避雷器带电测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氧化锌避雷器带电测试仪，尤其涉及到IOKV氧化锌避雷器带电测试仪。
背景技术：
电力系统配电网中，数目众多的配电变压器和电缆线路等都要装设避雷器作为防雷保护，IOKV配电网是电力网中电力线路结构、使用环境最复杂的一个环节。对于数目众多的配电变压器和电缆线路等都要装设避雷器作为防雷保护，因此，IOKV配电网中避雷器故障的概率较大。所以，电力系统的安全评估已把配电系统避雷器的检测提高到发电厂、变电所避雷器检测的同等要求。但是目前的检测采用停电拆卸检修，方法陈旧，工作量大，迫切需要在保证精度前提下的新的检测手段，因此带电测试应该是IOkV氧化锌避雷器测试方式的发展趋势。
发明内容本实用新型针对上述问题，提出了一种氧化锌避雷器带电测试仪，使得IOkV氧化锌避雷器测试在带电工作状态下进行，从而提高工作效率，实用性较强。本实用新型通过以下技术方案实现一种氧化锌避雷器带电测试仪，包括信号采集与转换系统、信号处理与显示系统、电源系统；其特征是，所述信号采集与转换系统分为电流信号采集与转换及电压信号采集与转换两条线路；所述电流信号采集与转换线路包括依次相连的钳式电流互感器、运放器、A/D转换器；所述电压信号采集与转换线路包括依次相连的电压互感器、运放器、A/D转换器；所述信号处理与显示系统包括CPU，CPU分别与打印机、液晶显示屏、存储器、键盘连接；所述电源系统包括双路磁隔离电源和电池；所述双路磁隔离电源与信号采集与转换系统相连，电池与键盘相连。所述氧化锌避雷器带电测试仪包括磁隔离模块；所述磁隔离模块连接A/D转换器和 CPU。电流信号的采集采用钳式电流互感器；电压信号采集通过电压信号输入端接到与被测避雷器位于同相PT的二次测，通过电压互感器获取电压输入信号。电流信号和电压信号采集后，经过运放器和A/D转换器后，数据分时读到A/D转换器的内部双口 RAM，由CPU进行快速傅里叶变换预处理以及信息的分析处理，同时CPU内部双口 RAM对处理结果进行缓存，数据采集处理完毕后通过液晶显示屏及打印机进行结果输出，整个系统通过键盘进行操作控制。快速傅里叶变换预处理对A/D转换器送来的连续采样数据进行缓存，然后进行变换，最后对变换后的数据进行后续处理；快速傅里叶变换预处理对经过A/D转换器后的两路并行数据直接执行1024点快速傅里叶变换运算。本实用新型采用钳式电流互感器，高精度钳形电流传感器基于空芯线圈的测量原理，能在电隔离的条件下测量交流、脉冲及各种不规则波形的电流，钳形结构设计可以使得互感器直接夹在避雷器的连线上，克服了以往空芯线圈电流传感器只能做成闭环结构的缺点，现场使用时无须断开被测电流。所述的磁隔离模块的引入，避免了由于电压信号、电流信号分别采集，信号的转换的电压与CPU的工作电压不同而产生的相互之间的干扰，提高仪器精确度。CPU是整个氧化锌避雷器带电测试仪的核心模块，它负责接收来自于避雷器的电流与电压信号，并对二者进行分析处理，并在键盘驱动的条件下进行结果的液晶显示屏输出或打印机进行打印。本实用新型的有益效果是I、采用高精度钳式电流互感器技术作为电流信号的前端采集方式，提高了测试仪 的可操作性；2、采用高速A/D转换器采集电流电压的瞬时信号，同时采用了磁隔离技术，保证电流电压采样各自独立运行，互不干扰。3、采集的数据采用快速傅立叶变换进行处理，分离出阻性电流和容性电流，避免了谐波和电场的干扰。4、本实用新型可带电操作，提高检测准确度的同时提高了检测的效率。

图I是本实用新型的总体结构框架图。图中I、双路磁隔离电源；2、电池；3、电压互感器；4、运放器；5、A/D转换器；6、磁隔离模块；7、CPU ;8、打印机；9、液晶显示屏；10、存储器；11、键盘；12、钳式电流互感器
具体实施方式
如图I所示，一种氧化锌避雷器带电测试仪，包括信号采集与转换系统、信号处理与显示系统、电源系统；信号采集与转换系统分为电流信号采集与转换及电压信号采集与转换两条线路；所述电流信号采集与转换线路包括依次相连的钳式电流互感器12、运放器
4、A/D转换器5 ;所述电压信号采集与转换线路包括依次相连的电压互感器3、运放器4、A/D转换器5 ;所述信号处理与显示系统包括CPU7，CPU7分别与打印机8、液晶显示屏9、存储器10、键盘11连接；所述电源系统包括双路磁隔离电源I和电池2 ;所述双路磁隔离电源I与信号采集与转换系统相连，电池2与键盘11相连。所述氧化锌避雷器带电测试仪包括磁隔离模块6 ;所述磁隔离模块6连接A/D转换器5和CPU7。磁隔离模块的引入，避免了由于电压信号、电流信号分别采集，信号的转换的电压与CPU的工作电压不同而产生的相互之间的干扰，提高仪器精确度。双路磁隔离电源I为整个系统提供电能；电池2为键盘提供电能。电流的采集采用钳式电流互感器12 ;电压信号采集通过电压信号输入端接到与被测避雷器位于同相PT的二次测，通过电压互感器3获取电压输入信号。高精度钳形电流传感器基于空芯线圈的测量原理，能在电隔离的条件下测量交流、脉冲及各种不规则波形的电流。钳形结构设计可以使得互感器直接夹在避雷器的连线上，克服了以往空芯线圈电流传感器只能做成闭环结构的缺点，现场使用时无须断开被测电流。钳形电流传感器采用ETCR5100钳形电流传感器。ETCR5100钳形电流传感器高精度钳形漏电流传感器采用最新CT技术，几乎不受外界磁场的影响，确保了常年无间断采集测量的高精度、高稳定性、高可靠性，ETCR5100钳形电流传感器在测量的过程中不必断开被测电路，非接触测量，安全、快速；可以任意的输出电流和电压信号。信号采集装置采集的电压和电流信号经过运放器4和A/D转换器5后，数据分时读到CPU7的内部双口 RAM，由CPU7进行快速傅里叶变换预处理以及信息的分析处理，同时RAM对处理结果进行缓存，数据采集处理完毕后通过液晶显示屏9及打印机8进行结果输出，整个系统通过键盘11进行操作控制。运放器4用来将信号源和A/D转换器5隔开，给A/D转换器5提供低阻驱动，同时提供一定增益使输入信号与A/D转换器5的输入电压范围匹配。运放器4采用了 TI公司 的TLV2372，把输入的电压以及采集到的电流信号都转变为0-2V的电压交流信号。A/D转换器芯片选用了 ADI公司的AD7686。为了保证磁隔离的效果，磁隔离模块6采用了 ADI公司iCoupler 技术的ADUM1420四通道隔离门极驱动器。磁隔离模块6的引入，避免了由于电压信号、电流信号分别采集，信号的转换的电压与CPU的工作电压不同而产生的相互之间的干扰。快速傅里叶变换预处理对A/D转换器5送来的连续采样数据进行缓存，然后进行变换，最后对变换后的数据进行后续处理；快速傅里叶变换预处理对经过A/D转换器5后的两路并行数据直接执行1024点快速傅里叶变换运算。CPU7是整个氧化锌避雷器带电测试仪的核心模块，它负责接收来自于避雷器的电流与电压信号，并对二者进行分析处理，并在键盘驱动的条件下进行结果的液晶显示屏输出或打印机进行打印。CPU7采用PHILIPS单片32位微控制器LPC2138处理器。
权利要求1.一种氧化锌避雷器带电测试仪，包括信号采集与转换系统、信号处理与显示系统、电源系统；其特征是，所述信号采集与转换系统分为电流信号采集与转换及电压信号采集与转换两条线路；所述电流信号采集与转换线路包括依次相连的钳式电流互感器、运放器、A/D转换器；所述电压信号采集与转换线路包括依次相连的电压互感器、运放器、A/D转换器；所述信号处理与显示系统包括CPU，CPU分别与打印机、液晶显示屏、存储器、键盘连接；所述电源系统包括双路磁隔离电源和电池；所述双路磁隔离电源与信号采集与转换系统相连，电池与键盘相连。
2.根据权利要求I所述的氧化锌避雷器带电测试仪，其特征是，所述氧化锌避雷器带电测试仪包括磁隔离模块；所述磁隔离模块连接A/D转换器和CPU。
专利摘要本实用新型涉及一种氧化锌避雷器带电测试仪，包括信号采集与转换系统、信号处理与显示系统、电源系统；信号采集与转换系统分为电流信号采集与转换及电压信号采集与转换；电流信号采集与转换包括依次相连的钳式电流互感器、运放器、A/D转换器；电压信号采集与转换包括依次相连的电压互感器、运放器、A/D转换器；信号处理与显示系统包括CPU，CPU分别与打印机、液晶显示屏、存储器、键盘连接；电源系统包括双路磁隔离电源和电池；双路磁隔离电源与信号采集与转换系统相连，电池与键盘相连；氧化锌避雷器带电测试仪还包括磁隔离模块；磁隔离模块连接A/D转换器和CPU。本实用新型实现了10KV的氧化锌避雷器的在线带电测量，提高检测准确度和检测效率。
文档编号G01R31/00GK202494743SQ20122014301
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者刘爱华, 单绍福, 王玉江 申请人:山东交通学院