专利名称：一种高能冲击信号发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电气绝缘及自动化领域，尤其涉及一种高能冲击信号发生器，适用于电线电缆故障检测时对电缆的故障点进行绝缘击穿，也可以用于电力电缆的绝缘耐压实验。
背景技术：
目前，工程实践中对电力电缆的故障诊断普遍采用时域脉冲反射法，根据故障类型的不同，对于开路、短路故障采和高阻和综合性故障又分别采用用低压脉冲反射法和高压脉冲反射法，从根本上来讲，电力电缆故障是由于故障点的绝缘损坏引起的，当线缆的绝缘状态处于短路和开路之间的时候，反射脉冲往往难以获取，这时就需要在线缆施加高压信号、对故障点进行放电击穿，使其在瞬态变为短路故障，从而得以使用脉冲反射法进行故障分析。现行市场上销售的电线电缆故障诊断产品，实施放电击穿步骤主要通过分立的电容和球隙，或者借助线缆绝缘耐压实验装置这两种方式完成，分立的调压器、电容和球隙组合成的高压脉冲放电装置在使用时存在操作繁琐、不易控制放电过程的问题，而且操作人员和设备的安全保护措施差，容易导致安全事故。使用专门的绝缘耐压试验装置在操作性和安全性均有所改进，但在高阻和综合性故障测试时，为了击穿故障点，有可能导致输出的电压幅度过高从而对电缆本身造成损伤。

实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种高能冲击信号发生器，可以为使用时域脉冲反射法的电线电缆故障诊断产品提供所需要的高压脉冲信号，能够通过有线遥控方式对冲击脉冲信号的输出幅度和能量进行监控，高压模块设计多项保护闭锁功能，并且与人员物理隔离，具有较高的安全性和可靠性。为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案一种高能冲击信号发生器，其特征在于包括高压脉冲信号电源模块、高能冲击信号控制器、手持式操作器，高压脉冲信号电源模块包括电动调压器、试验变压器、高压硅堆、 脉冲电容、能隙组件，手持式操作器包括外壳、运算放大器、显示驱动器、led指示灯；所述的高能冲击信号控制器与电源开关连接，高能冲击控制器输出220VAC交流电压信号到高压脉冲信号电源模块的电动调压器，经电动调压器调整后的电信号输出到试验变压器，试验变压器升压后产生的高压交流信号经试验变压器次级输出并通过高压硅堆转换为直流高压信号后输出到脉冲电容，脉冲电容充电后的信号经能隙组件产生的高压直流脉冲信号通过高压信号端子输出到被测电缆；所述的试验变压器通过电压电路检测电路与显示面板连接；所述的能隙组件的能隙电机和放电电机与高能冲击信号控制器连接，手持式操作器与高能冲击信号控制器连接；所述的能隙组件的能隙电机与电位计连接，检测信号输出到手持式操作器的运算放大器，与事先设定的零位信号进行比较得到的偏差信号经显示驱动器输出到led指示灯。上述的手持式操作器通过通信电缆与高能冲击信号控制器连接。上述的试验变压器采用的型号为GYD-3/50。上述的能隙组件的能隙电机和放电电机分别是LS37FE^7i和LS37FE86i。上述的高能冲击信号控制器的继电器采用HRS2H-S-DC12V。上述的手持式操作器采用LM358运算放大器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果1、本实用新型的适用性高，可以产生多种能量范围(0 900/1800/3600/8100J) 的冲击脉冲信号，满则不同用户的需求。2、本实用新型在升压放电等高压环节设计自动联锁保护功能，确保了操作人员和设备的安全。3、本实用新型主机采用集成式设计，体积小、方便运输；操作采用手持式线控方式，使用方便可靠。

图1为本实用新型的原理示意图；图2为本实用新型的高压脉冲信号电源模块原理示意图；图3为本实用新型的高能冲击信号控制器模块原理示意图；图4为本实用新型的手持式操作器原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。参见图1，本实用新型包括高压脉冲信号电源模块、高能冲击信号控制器、手持式操作器，高压脉冲信号电源模块包括电动调压器、试验变压器、高压硅堆、脉冲电容、能隙组件，手持式操作器包括外壳、运算放大器、显示驱动器、led指示灯；所述的高能冲击信号控制器与电源开关连接，高能冲击控制器输出220VAC交流电压信号到高压脉冲信号电源模块的电动调压器，经电动调压器调整后的电信号输出到试验变压器，试验变压器升压后产生的高压交流信号经试验变压器次级输出并通过高压硅堆转换为直流高压信号后输出到脉冲电容，脉冲电容充电后的信号经能隙组件产生的高压直流脉冲信号通过高压信号端子输出到被测电缆；所述的试验变压器通过电压电路检测电路与显示面板连接；所述的能隙组件的能隙电机和放电电机与高能冲击信号控制器连接，手持式操作器与高能冲击信号控制器连接；所述的能隙组件的能隙电机与电位计连接，检测信号输出到手持式操作器的运算放大器，与事先设定的零位信号进行比较得到的偏差信号经显示驱动器输出到led指示灯。参见图1，本实用新型使用市电供电，电源开关连接至高能冲击信号控制器模块， 由高能冲击信号控制器控制电源开关；当开关闭合后，220VAC交流电压信号由插座接入， 送至高压脉冲信号电源模块的电动调压器，经过电动调压器调整后，送至试验变压器升压， 产生高压交流信号；试验变压器次级输出的高压交流信号通过高压硅堆转换为直流高压信号后，送至脉冲电容进行充电；当与脉冲电容相连的球隙组件中，参考金属球与能隙金属球
4之间的距离接近至一定程度时，球隙间的空气将被击穿，从而产生高压直流脉冲信号，经过内置的高压信号端子输出至被测电缆；试验变压器的初级电压、电流信号通过检测电路送至显示面板的电压和电流表头；电动调压器的输出抽头与其内置的电机相连，操作人员通过手持手操作器输入调节控制信号，然后送至高能冲击信号控制器中，由高能冲击信号控制器控制电动调压器的调压电机来调整调压器输出抽头位置；能隙组件中的参考金属球位置固定，球隙金属球和放电金属球的位置受能隙电机和放电电机控制，两个电机都连接高能冲击信号控制器模块，由控制器接收到手持式操作器模块的调节信号后，对能隙电机和放电电机进行控制。参见图2，高压脉冲信号电源模块用来产生冲击脉冲信号，并且为系统的其他模块供电，此外，还内置了电压电流检测装置和闭锁限位机构。电动调压器输入电压220VAC，输出电压范围0 250VAC ；使用的试验变压器型号为GYD-3/50，初级电压0 200VAC，次级电压0 50KVAC，容量3KVA ；高压硅堆工作电流100mA、最大工作电压100KV ；脉冲电容额定耐压值15KV ；电压检测表头型号44L17，量程50KV/100V，电流检测表头44L17A，量程30A ； 能隙和放电电机分别是LS37FE^7i和LS37FE86i。参见图3，高能冲击信号控制器模块是系统的控制核心，用来接收手持式操作器的操作指令，执行系统的上电、产生脉冲信号、调节信号能量、升降压和放电等控制逻辑。控制器模块主要使用继电器组完成信号的逻辑功能转换，为了提高可靠性和降低成本，电路具体所使用的继电器为HRS2H-S-DC12V，单片提供双路的单刀双掷控制功能。参见图4，手持式操作器通过通信电缆与系统主机相连，让操作人员能够远离高压模块对主机进行操作控制，并且能够显示主机的工作状态。主要的工作原理为当能隙电机运行时，球隙距离通过与能隙电机相连的电位计进行检测，检测信号送至集成运算放大器与事先设定的零位信号进行比较；得到的偏差信号再送入显示驱动器，将能量调节过程的状态变化情况输出至手持式操作器的led指示灯，电路具体所使用的集成运算放大器为 0058，显示驱动器为LM3914。
权利要求1.一种高能冲击信号发生器，其特征在于包括高压脉冲信号电源模块、高能冲击信号控制器、手持式操作器，高压脉冲信号电源模块包括电动调压器、试验变压器、高压硅堆、 脉冲电容、能隙组件，手持式操作器包括外壳、运算放大器、显示驱动器、led指示灯；所述的高能冲击信号控制器与电源开关连接，高能冲击控制器输出220VAC交流电压信号到高压脉冲信号电源模块的电动调压器，经电动调压器调整后的电信号输出到试验变压器，试验变压器升压后产生的高压交流信号经试验变压器次级输出并通过高压硅堆转换为直流高压信号后输出到脉冲电容，脉冲电容充电后的信号经能隙组件产生的高压直流脉冲信号通过高压信号端子输出到被测电缆；所述的试验变压器通过电压电路检测电路与显示面板连接；所述的能隙组件的能隙电机和放电电机与高能冲击信号控制器连接，手持式操作器与高能冲击信号控制器连接；所述的能隙组件的能隙电机与电位计连接，检测信号输出到手持式操作器的运算放大器，与事先设定的零位信号进行比较得到的偏差信号经显示驱动器输出到led指示灯。
2.根据权利要求1所述的一种高能冲击信号发生器，其特征在于所述的手持式操作器通过通信电缆与高能冲击信号控制器连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种高能冲击信号发生器，其特征在于所述的试验变压器采用的型号为GYD-3/50。
4.根据权利要求3所述的一种高能冲击信号发生器，其特征在于所述的能隙组件的能隙电机和放电电机分别是LS37FE^7i和LS37FE86i。
5.根据权利要求4所述的一种高能冲击信号发生器，其特征在于所述的高能冲击信号控制器的继电器采用HRS2H-S-DC12V。
6.根据权利要求5所述的一种高能冲击信号发生器，其特征在于所述的手持式操作器采用LM358运算放大器。
专利摘要本实用新型涉及一种高能冲击信号发生器。现行市场上销售的电线电缆故障诊断实施放电击穿步骤主要通过分立的电容和球隙，或者借助线缆绝缘耐压实验装置这两种方式完成，存在操作繁琐、不易控制放电过程的问题，而且操作人员和设备的安全保护措施差，容易导致安全事故。本实用新型包括高压脉冲信号电源模块、高能冲击信号控制器、手持式操作器，高压脉冲信号电源模块包括电动调压器、试验变压器、高压硅堆、脉冲电容、能隙组件，手持式操作器包括外壳、运算放大器、显示驱动器、led指示灯。本实用新型适用性高，满则不同用户的需求，操作采用手持式线控方式，使用方便可靠，采用集成式设计，体积小、方便运输。
文档编号G01R1/00GK202057674SQ20112008538
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者吕宁, 吕高登, 王昌明 申请人:王昌明