专利名称：一种绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置的制作方法
技术领域：
本发明属于高压设备测试技术领域，涉及高压绝缘测试设备中的校准装置，尤其 是一种绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置
背景技术：
绝缘油的耐电压试验是国家强制性认证和电力系统中一项重要试验，绝缘油耐压 测试仪是这项试验的主要设备。为了保证绝缘油耐压测试仪的质量及使用过程中的准确、 可靠，对这类测试仪进行合理、有效的校准是非常必要的。目前国内大多数生产厂家都采用 了如图1所示的工作原理方式，由此看出在耐压仪的内部是由两台高压变压器组成了一个 高压系统，而测试仪的高压采样则是在变压器的输入口进行采样，并进行数据处理，让显示 电压值与高压侧输出电压成比例。这种工作原理可以大大减小耐压仪的外形和重量、便于 携带，但是也同样带来了如下的一些问题1.两台变压器T1和T2的功率都不是很大，大多数厂家将电流控制在2mA左右，所 以变压器所带负载的能力很有限，校准时要考虑校准装置的所带来的负载。2.工作电压的产生是由两台变压器TJPT2各产生相位差180度的电压相加组成， 现有的校准方法是分别测量两台变压器T1和T2的输出电压，然后代数和相加，如果T1和T2 电压的相位差不到180度或超过，就有可能使这样测量的电压与实际电压存在误差。3.绝缘油耐压测试仪需要定期进行周期校准，目前无专用测试装置。为了解决上述问题，本专利是针对目前我国主流的绝缘油耐压测试仪进行校准和 检测的专用装置。

发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可方便测量绝缘油耐压测 试仪的输出电压的校准装置，该校准装置可方便连接到被校绝缘油耐压测试仪的输出端， 模拟绝缘油耐压测试仪的实际负载，一次测量被校绝缘油耐压测试仪的输出电压值。用于 校准绝缘油耐压测试仪的输出电压的特性，可使其方便进行量值溯源。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，包括底座和绝缘油耐压测试仪的高 压接口单元，所述高压接口单元通过高压引线连接有双高压电阻分压器的输入端，所述双 高压电阻分压器的输出端连接有设于底座内的差分放大单元；所述底座内设有与差分放大 单元连接的数据采集单元，所述数据采集单元连接有数据处理单元，所述数据处理单元的 显示输出端连接有显示单元。上述双高压电阻分压器由高压臂和低压臂组成，所述高压臂和低压臂各自由两个 电阻元件串联构成，且高压臂和低压臂的一端连接后接地；所述高压臂和低压臂的接地端 的电阻元件上分别并联有一快速过电压保护器。上述双高压电阻分压器的高、低压臂的电阻元件选用同一材料的电阻器。
上述电阻元件采用无感绕法。上述高压接口单元和双高压电阻分压器之间的高压引线设有绝缘外套。上述底座为金属屏蔽体。上述双高压电阻分压器的高压臂和低压臂分别与高压接口单元之间采用高压绝 缘引线连接。本发明具有以下有益效果1)本发明采用双高压电阻分压器可一次完成绝缘油耐压测试仪输出电压的测量， 替代传统的分别测量变压器T1和T2的输出电压再进行代数和的方法，解决了 T1和T2电压 的相位差不到180度或超过时带来的测量不准确的问题。2)本发明将差分输入单元6、数据采集单元7、数据处理单元8、显示单元9集合安 装在底座内，既减小体积，又可屏蔽外界电磁干扰，提高低压电子部分的抗干扰能力。而且 这种将所有单元通过底座和高压引线集合在一起，使携带方便、整齐。


图1为绝缘油耐压测试仪的结构原理图；图2为绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置的结构示意图；图3为双高压电阻分压器电路原理图；图4为差分输入单元电路原理图及低压端电气框图；图5为高压连接器结构示意图。图中1\、T2为高压变压器；1为高压接口单元；2为高压引线；3、4分别为双高压 电阻分压器的高、低压臂；5为底座；6为差分放大电路；7为数据采集单元；8为数据处理单 元；9为显示单元；礼、R3分别为双高压分压器的高压臂出2、R4分别为双高压分压器的低压 臂；un、ui2分别为分压器的二次输出电压；TVS为过电压保护器；10为高压连接器；11为连
接插簧。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述参见图2，本发明的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，包括底座5和高压接 口单元1，其中高压接口单元ι通过高压引线2连接有双高压电阻分压器的输入端，双高压 电阻分压器的输出端连接有设于底座5内的差分放大电路6 ；底座5内设有与差分放大电 路6连接的数据采集单元7，数据采集单元7连接有数据处理单元8，数据处理单元的显示 输出端连接有显示单元9。本发明的具体连接关系如下在底座5上通过法兰固定双高压电阻分压器、高压接口单元1，高压接口单元1和 双高压电阻分压器之间用具有绝缘外套的高压引线2连接，即双高压电阻分压器的高压臂 3和低压臂4分别与高压接口单元1之间采用高压绝缘引线2连接，实现绝缘油耐压测试仪 的变压器T1和T2与双高压电阻分压器之间的电气连接，从而达到双高压电阻分压器取样变 压器T1和T2的输出电压信号的目的。本发明差分放大电路6、数据采集单元7、数据处理单 元8、显示单元9集合安装在底座5内，底座5为金属屏蔽体，可屏蔽外界电磁干扰，提高低压电子部分的抗干扰能力。参照图5，本发明的高压引线2与高压连接器10组合在一起，即 高压引线2与高压接口单元1之间采用高压连接器10连接，高压连接器10的端部上的插 簧11便于试验时在绝缘油耐压测试仪输出端上插拔，使试验方便。参见图3，本发明的双高压电阻分压器由高压臂3和低压臂4组成，高压臂3和低 压臂4各自由两个电阻元件串联构成，且高压臂和低压臂的一端连接后接地；高压臂3和 低压臂4的接地端的电阻元件上分别并联有一快速过电压保护器TVS，该快速过电压保护 器TVS可以限制过电压的幅值，有利于保护差分放大电路6及后续电路。本发明的该双高 压电阻分压器的高、低压臂3、4的电阻元件选用同一材料的电阻器，使得分压器具有较为 稳定的温度系数，同时选择稳定的低温度系数、低电感的电阻元件，该电阻元件采用无感绕 法，电感量较低，保证电压分压器具有高准确度。本发明的工作原理如下参见图3和图4，本发明的双高压电阻分压器的二次输出电压Uil和Ui2输入差分 放大电路6中，差分放大电路6将两个被测电压信号Uil和ui2合成为一个输出电压信号Utl， 差分放大电路6利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差 模信号抑制共模信号为显著特征，所以将其选为测量电路的输入级。电压信号Utl经数据采 集单元7转变为数字量输出，该数字量输出经数据处理单元8计算出高压输出电压的有效 值等相关参数，再通过显示单元9进行显示。综上所述，本发明的双高压电阻分压器的高低压臂电阻选用同一材料的电阻器， 使得分压器具有较为稳定的温度系数，同时选择稳定的低温度系数、低电感的电阻元件，该 电阻元件采用无感绕法，电感量较低，保证电压分压器具有高准确度。本发明采用高压连接 器与被试品进行插拔式连接，使试验时连接更方便。
权利要求
1.一种绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，包括底座( 和高压接口单元(1)，其 特征在于所述高压接口单元(1)通过高压引线( 连接有双高压电阻分压器的输入端，所 述双高压电阻分压器的输出端连接有设于底座(5)内的差分放大电路(6)；所述底座(5) 内设有与差分放大电路(6)连接的数据采集单元(7)，所述数据采集单元(7)连接有数据处 理单元(8)，所述数据处理单元的显示输出端连接有显示单元(9)。
2.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 双高压电阻分压器由高压臂(3)和低压臂(4)组成，所述高压臂和低压臂各自由两个电阻 元件串联构成，且高压臂和低压臂的一端连接后接地；所述高压臂和低压臂的接地端的电 阻元件上分别并联有一快速过电压保护器(TVS)。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于 所述双高压电阻分压器的高、低压臂的电阻元件选用同一材料的电阻器。
4.根据权利要求1或2所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于 所述电阻元件采用无感绕法。
5.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 数据处理单元(8)采用集成DPS单片微处理器。
6.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 数据采集单元采用16位多通道数据采集器。
7.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 高压接口单元(1)和双高压电阻分压器之间的高压引线( 设有绝缘外套。
8.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 底座(5)为金属屏蔽体。
9.根据权利要求1所述的绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，其特征在于所述 双高压电阻分压器的高压臂(3)和低压臂(4)分别与高压接口单元(1)之间采用高压绝缘 引线⑵连接。
全文摘要
本发明公开了一种绝缘油耐压测试仪输出电压的校准装置，包括底座和绝缘油耐压测试仪的高压接口单元，高压接口单元通过高压引线连接有双高压电阻分压器的输入端，双高压电阻分压器的输出端连接有设于底座内的差分放大单元；底座内设有与差分放大单元连接的数据采集单元，数据采集单元连接有数据处理单元，数据处理单元的显示输出端连接有显示单元。该校准装置可方便连接到被校绝缘油耐压测试仪的输出端，模拟绝缘油耐压测试仪的实际负载，一次测量被校绝缘油耐压测试仪的输出电压值。用于校准绝缘油耐压测试仪的输出电压的特性，可使其方便进行量值溯源。
文档编号G01R31/12GK102062848SQ20101057481
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者任稳柱, 李宁 申请人:中国西电电气股份有限公司