本發(fā)明屬于電力電纜領(lǐng)域，特別涉及一種電纜測試車高壓沖擊信號發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

90%的電力電纜故障是高阻和閃絡(luò)故障，查找這2類故障必須采用高電壓將其擊穿，利用故障擊穿產(chǎn)生行波、電磁、聲音、振動等信號或者電弧短路狀態(tài)才能測距和定點。作為擊穿電纜故障的專用設(shè)備，高壓沖擊信號發(fā)生裝置(以下簡稱高壓沖擊裝置)在電纜故障定位中具有重要作用。傳統(tǒng)的高壓沖擊裝置依靠人工搬運進出測試現(xiàn)場。受到體積和重量的限制，裝置采用的電容器較小、放電能量低、裝置多數(shù)采用分體式結(jié)構(gòu)。這一方面不利于提高故障擊穿放電聲查找故障點；另一方面分體式部件的現(xiàn)場組裝需要采用復(fù)雜的高壓導(dǎo)線進行連接，降低了系統(tǒng)可靠性。而電纜測試車載大電容、高放電能量、一體化高壓沖擊裝置則具有明顯的優(yōu)勢。

電纜測試車是一種主要用于電纜故障定位的綜合測試系統(tǒng)，它具有設(shè)備集成度高、放電能量大和機動性好的優(yōu)點，能顯著減輕測試者的勞動強度，縮短故障搶修時間。長期以來，國外產(chǎn)品多采用電機驅(qū)動調(diào)壓器和放電開關(guān)，控制高壓的產(chǎn)生和放電，裝置構(gòu)成復(fù)雜且未披露設(shè)計細(xì)節(jié)。進口電纜測試車價格昂貴，國內(nèi)較少使用，這極大限制了我國供電企業(yè)電纜測試的維護水平。因此，研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電纜測試車載高壓沖擊裝置，對于提升電纜測試裝備技術(shù)水平具有重要意義。

本項目采用組合電容增大高壓沖擊裝置的電容量，設(shè)計了一種電容容量轉(zhuǎn)換及輸出電壓聯(lián)動控制裝置，用于電容的連接和串并聯(lián)的轉(zhuǎn)換，簡化了高壓接線，提高了裝置的放電能量、可靠性和一體化水平。為了控制裝置放電，設(shè)計了放電開關(guān)及其控制電路。為了配合不同故障定位方法的使用，設(shè)計了工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)和電路。此外，由于車載高壓沖擊裝置外殼與大地隔離，設(shè)備必須可靠接地以保護測試者的安全，因此提出了一種高壓設(shè)備接地保護檢測方法?；谏鲜鲈O(shè)計，本文研制了車載高放電能量、一體化的高壓沖擊裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了研制車載高放電能量、一體化的高壓沖擊裝置，本發(fā)明提供了一種電纜測試車高壓沖擊信號發(fā)生裝置。

所述高壓沖擊裝置包括接地檢測單元、高壓產(chǎn)生單元和高壓放電單元。

接地檢測單元用來檢測裝置外殼是否良好接地，只有外殼接地后，電源開關(guān)k才能合閘，裝置才能上電工作。

高壓產(chǎn)生單元對輸入的220v交流電進行調(diào)壓、升壓和整流，產(chǎn)生直流負(fù)高壓輸出，并將能量儲存在組合電容器中。其中，負(fù)高壓發(fā)生器用于升壓和整流；電容量轉(zhuǎn)換和電壓控制開關(guān)聯(lián)動控制3檔變壓器的輸出檔位和組合電容器的連接方式，實現(xiàn)裝置電容量和最高輸出電壓的調(diào)整；自耦調(diào)壓器通過旋鈕改變滑動觸點的位置，調(diào)節(jié)3檔變壓器輸入電壓的高低，實現(xiàn)對高壓產(chǎn)生單元輸出電壓的調(diào)節(jié)。

高壓放電單元通過控制放電開關(guān)閉合，對外產(chǎn)生高壓沖擊信號。放電方式控制電路控制放電開關(guān)自動周期放電或者手動單次放電；工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇高壓直接輸出或者串聯(lián)阻尼電阻后輸出，用于改變裝置對電纜放電的響應(yīng)形式，以適應(yīng)不同的故障定位方法對高壓沖擊裝置輸出信號的要求。

附圖說明

圖1是所述高壓沖擊裝置原理圖。

圖2是所述電容量轉(zhuǎn)換與輸出電壓控制原理圖。

圖3是所述放電方式控制電路圖。

圖4是所接地檢測原理圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種電纜測試車高壓沖擊信號發(fā)生裝置，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

圖1所示為所述高壓沖擊裝置原理圖，主要包括接地檢測單元、高壓產(chǎn)生單元和高壓放電單元。裝置合閘上電后，220v交流電進入輸出范圍為0~220v的自耦調(diào)壓器，調(diào)壓器的輸出接入3檔變壓器，3檔變壓器由電容量轉(zhuǎn)換和電壓控制開關(guān)選擇1組輸出接入負(fù)高壓發(fā)生器，負(fù)高壓發(fā)生器對交流電升壓、整流，產(chǎn)生負(fù)高壓輸出，并對組合電容器充電，將能量儲存在電容器中。

組合電容器由4個20μf/10kv的脈沖電容器組成。4并聯(lián)連接時，可構(gòu)成80μf/10kv電容；2串聯(lián)然后并聯(lián)連接時，可構(gòu)成20μf/20kv電容；4串聯(lián)連接時，可構(gòu)成5μf/40kv電容。

3檔變壓器的變比分別為1:0.25、1:0.5、1:1，檔位的選取與組合電容器的連接形式相對應(yīng)，受電容量轉(zhuǎn)換和電壓控制開關(guān)的聯(lián)動控制。變壓器變比為1:0.25時，組合電容器為4并聯(lián)結(jié)構(gòu)；變壓器變比為1:0.5時，組合電容器為2串聯(lián)然后并聯(lián)結(jié)構(gòu)；變壓器變比為1:1時，組合電容器為4串聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)自耦調(diào)壓器滿幅即220v輸出時，3種狀態(tài)下高壓產(chǎn)生單元的最高輸出電壓分別為、、。

圖2所示為上述電容量轉(zhuǎn)換和電壓控制電路圖。為負(fù)高壓發(fā)生器的輸出，j-1?j-8為1組靜觸點，d1-1?d1-8、d2-1?d2-8、d3-1?d3-8為3組動觸點，d4為動壓桿，k1–k3為3個行程開關(guān)。當(dāng)動觸點組d1與靜觸點組接觸時(d1-1接觸j-1，d1-2接觸j-2，…，d1-8接觸j-8)，組合電容構(gòu)成4并聯(lián)結(jié)構(gòu)，電容為80μf。同時動壓桿d4壓下行程開關(guān)k1，3檔變壓器1:0.25變比輸出經(jīng)k1接入負(fù)高壓發(fā)生器，組合電容上最高可產(chǎn)生的直流電壓。類似的，當(dāng)動觸點組d2與靜觸點組接觸時，組合電容為2串聯(lián)然后并聯(lián)結(jié)構(gòu)，電容為20μf。同時，d4壓k2，3檔變壓器1:0.5變比輸出經(jīng)k2接入負(fù)高壓發(fā)生器，組合電容上最高可產(chǎn)生的直流電壓。當(dāng)動觸點組d3與靜觸點組接觸時，組合電容為4串聯(lián)結(jié)構(gòu)，電容為5μf。同時，d4壓下k3，3檔變壓器1:1變比輸出經(jīng)k3接入負(fù)高壓發(fā)生器，組合電容上最高可產(chǎn)生的直流電壓。裝置采用專用的放電開關(guān)釋放高電壓。高壓放電開關(guān)由電磁鐵、連桿組件、絕緣柱、動電極、靜電極和箱體組成。其中，電磁鐵安裝在箱體頂板上；電磁鐵的銜鐵用卡環(huán)與連桿組件連接在一起；連桿組件下端連接上絕緣柱；上絕緣柱下端安裝動電極；下絕緣柱安裝在箱體底板上，上端安裝靜電極。

裝置中采用專用的放電開關(guān)釋放高電壓，為了控制開關(guān)手動單次放電和自動周期放電，其放電方式控制電路如圖3所示。kt1、kt2為時間繼電器；kt1控制常開觸點kt1-1和常閉觸點kt1-2；kt2控制常閉觸點kt2-1；sb是常閉按鈕開關(guān)，用于手動放電；kt3是旋鈕開關(guān)，用于手動/自動放電切換；y1是電磁鐵。當(dāng)kt3斷開時，y1只受sb1和kt1-2的控制，按下sb1，sb1斷開，y1斷電導(dǎo)致開關(guān)動電極落下放電。松開sb1，sb1閉合，y1上電提起開關(guān)動電極，裝置停止放電。當(dāng)kt3閉合時，由于kt2-1常閉，時間繼電器kt1上電，延時t1后，控制kt1-1閉合、kt1-2斷開。由于kt1-2斷開，y1斷電導(dǎo)致開關(guān)動電極落下放電；同時由于kt1-1閉合，時間繼電器kt2上電，延時t2后，控制觸點kt2-1斷開。kt2-1斷開后，時間繼電器kt1斷電，kt1控制的觸點kt1-1和kt1-2分別恢復(fù)斷開和閉合狀態(tài)。由于kt1-2閉合，y1上電提起開關(guān)動電極，裝置停止放電，由于kt1-1斷開，時間繼電器kt2斷電，kt2控制的觸點kt2-1恢復(fù)閉合狀態(tài)。kt1-1斷開、kt2-1閉合后，kt1、kt2進入下一個t1(斷開)—t2(閉合)定時自動放電周期。

圖4所示為接地檢測原理圖。為了保護測試者的安全，車載高壓沖擊裝置外殼必須可靠接地，為此在裝置保護接地之外增加了一個輔助接地；2個接地點、大地以及裝置外殼之間形成接地檢測回路，通過檢測回路電阻的辦法可以判斷裝置接地的可靠性；工作時，向回路中注入交流信號，用電流互感器采集；將采集到的信號經(jīng)濾波、放大處理后送入一比較器，與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓進行比較，最后用比較器的輸出控制裝置電源開關(guān)的通斷，實現(xiàn)裝置接地檢測。