专利名称：一种盒式低辐射高压精确检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压检测装置，具体是一种盒式低辐射高压精确检测装置。
背景技术：
传统的高压测试装置中的高压探头设计成棒状，不便携带、易损断，且在使 用的时候，须边握探头边看表头，思想必须高度集中，否则容易导致测量不准或 造成安全事故。由于人体离高压源太近，测量时易受到高压辐射影响，不适合长 时间监测。 发明内容本实用新型的目的就是提供一种盒式低辐射10KV精确检测装置，该装置有 良好的高压绝缘性能与电屏蔽性能，有良好的测量准确度，且使用方便安全、结 构小巧、适于长时间检测、便于携带。实现本实用新型目的采用的技术方案是 一种盒式低辐射高压精确检测装 置，至少包括电压测试夹、高压屏蔽电缆和高压测试盒，高压屏蔽电缆至少包括 中心高压线和屏蔽线，中心高压线外围设有高耐压绝缘层，屏蔽线附着在高耐压 绝缘层外围，屏蔽线外围设有外绝缘层，中心高压线和屏蔽线的一端均接有电压 测试夹，中心高压线和屏蔽线的另一端与高压测试盒连接，高压测试盒外壁设有 校准调节口和正、负两个输出信号馈送引脚，高压测试盒内部设有信号处理电路， 信号处理电路包括滤波元件、取样元件、校准元件和衰减元件，其中滤波元件的 两端分别与两个输出信号馈送引脚连接，取样元件和校准元件构成的串联电路并 联在正、负两个输出信号馈送引脚之间，衰减元件一端与测试盒内中心高压线连 接，衰减元件的另一端与正信号馈送引脚连接。所述的高压屏蔽电缆的裸露屏蔽线从电压测试夹到与中心高压线的交汇点 的一段设有热縮套管，在交汇点处设有一小段热縮套管，固定中心高压线与屏蔽 线。高压屏蔽电缆与高压测试盒之间设有高压屏蔽电缆紧固扣，高压测试盒内的 衰减元件与中心高压线在高压屏蔽电缆紧固扣正下方焊接，焊点及附近与焊点相连的金属部分包裹有高耐压胶带，高压测试盒内中心高压线高耐压绝缘层靠 近焊点的部分、焊接点及高耐压胶带包裹点和衰减元件外围设有高压软套管， 实现高压绝缘，高压屏蔽电缆的屏蔽线紧贴在高压软套管的外层，构成第一层 屏蔽，屏蔽线与负输出信号馈送引脚连接。所述中心高压线外的高耐压绝缘层耐压优于IOKV。所述的高压测试盒内壁贴有金属箔，构成第二层屏蔽，且金属箔与负输出信 号馈送引脚连接。其中上述所用的电压测试夹为鳟鱼测试夹。所述的高压测试盒内部信号处理电路中校准元件上设有调节点，调节点正对 校准调节口。所述的输出信号馈送引脚在尺寸上与任意数字万用表适配。所述的两层屏蔽有效抑制了高压测试盒内高压辐射与衰减信号易被干扰问 题。高压屏蔽电缆的屏蔽线在高压测试盒内的裸露部分紧贴高压软套管，并被连 至输出负信号馈送引脚。高压测试盒内壁贴的金属膜箔与负输出信号馈送引脚连 接，不仅阻止外界干扰进入高压测试盒，还使高压测试盒内的辐射也不会外漏。两电压测试夹获取的高压电信号分别经中心高压线和屏蔽线到高压测试盒 内，经高压测试盒内的信号处理电路处理后，由输出信号馈送引脚送入数字万用 表测量。由于全程实行高压绝缘与电屏蔽，高压测试盒内实行双重电屏蔽，即使 在测试高压时，高压测试盒外部是安全可触摸的。该输出信号馈送引脚可与各种 数字万用表配合，测量DC10KV (含10KV)以下高压信号。高压测试盒内有校准 元件，通过调节校准元件实现不同的精度要求。本实用新型的有益效果是1) 用高压测试盒取代传统的测量棒，大幅縮减了体积，增加了使用灵活性。2) 通过电压测试夹和高压屏蔽电缆将高压引入测试盒，实现了高压的远距 离测量。3) 用双重屏蔽的方式，解决了抗干扰及射线辐射问题。4) 用校准元件配合高精度(0. 1%)衰减元件、滤波元件、取样元件实现测 量准确度。5) 用优于IOKV耐压的高耐压胶带及高压软套管，在小体积的高压测试盒内实现高压隔离，解决使用安全问题与装置小型化问题。6) 将输出信号馈送引脚直接设计在高压测试盒外围，并实现与数字万用表的直接对接，使用更加简单、方便。7) 设计上充分考虑输入输出阻抗与衰减比例，既不干扰高压系统正常工作， 又能与各型号数字万用表兼容，使高压测试盒具有更好的通用性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。 图1是本实用新型的结构示意图。 图2是高压测试盒的内部结构示意图。 图3是信号处理电路的电路原理图。图中1.电压测试夹、2.电压测试夹、3.中心高压线、4.屏蔽线、5.热縮套 管、6.高压屏蔽电缆、7.高压屏蔽电缆紧固扣、8.校准调节口、 9.高压测试盒、 10.负输出信号馈送引脚、11.正输出信号馈送引脚、12.校准元件、13.滤波元件、 14.取样元件、15.高压软套管、16.金属箔、17.衰减元件、18.高压测试盒内高 压屏蔽电缆的屏蔽线、19.中心高压线与衰减元件焊接点及高耐压胶带包裹点、 20.高压测试盒内中心高压线的高耐压绝缘层、21.外绝缘层。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的盒式低辐射高压精确检测装置主要包括电压 测试夹l、电压测试夹2、高压屏蔽电缆6和高压测试盒9，高压屏蔽电缆6至 少包括中心高压线3和屏蔽线4，中心高压线3外围设有高耐压绝缘层，中心高 压线3外的高耐压绝缘层耐压优于IOKV。屏蔽线4附着在高耐压绝缘层外围， 屏蔽线4外围设有外绝缘层21 (见图2)，中心高压线3的一端与电压测试夹1 连接，屏蔽线4的一端与电压测试夹2连接，高压屏蔽电缆6的裸露屏蔽线4 从电压测试夹2到与中心高压线的交汇点的一段设有热缩套，交汇点处设有一 小段热缩套管5。电压测试夹1和电压测试夹2为鳄鱼测试夹。高压屏蔽电缆6 另一端通过高压屏蔽电缆紧固扣7与高压测试盒9连接，高压测试盒9外壁设 有校准调节口 8和正输出信号馈送引脚11和负输出信号馈送引脚10。输出信 号馈送引脚在尺寸上与任意数字万用表适配。如图2所示，高压测试盒9内的信号处理电路包括滤波元件13、取样元件14、校准元件12和衰减元件17，其中滤波元件13的两端分别与正输出信号馈 送引脚11和负输出信号馈送引脚10连接，取样元件14和校准元件12构成的 串联电路并联在正输出信号馈送引脚11和负输出信号馈送引脚10之间，校准 元件12的调节点正对校准调节口 8。衰减元件17 —端与测试盒9内中心高压线 3连接，衰减元件17的另一端与正信号馈送引脚连接11。衰减元件17与中心 高压线3在高压屏蔽电缆紧固扣7正下方焊接，焊点及与焊点相连的金属部分 包裹有高耐压胶带，高压测试盒内中心高压线的高耐压绝缘层20靠近焊点的部 分、中心高压线与衰减元件焊接点及高耐压胶带包裹点19和衰减元件17外围 设有高压软套管15，实现高压绝缘，高压测试盒内高压屏蔽电缆的屏蔽线18 紧贴在高压软套管15的外层，构成第一层屏蔽，高压测试盒内高压屏蔽电缆的 屏蔽线18与负输出信号馈送引脚10连接。高压测试盒9内壁贴有金属箔16， 构成第二层屏蔽，且金属箔16与负输出信号馈送引脚10连接。高压测试盒9内部的信号处理电路的电路原理如图3所示，滤波元件13采 用电容C，衰减元件、取样元件和校准元件分别采用电阻R,、 R2和R"本实施例 中R产l(fQ、 R2=l. 10X106q、 R3=0 ~ 2.0X104q， C = 20nF。滤波元件C分别与 两个输出信号馈送引脚连接，取样元件R2和校准元件R3构成的串连电路与滤波 元件C并联在两个输出信号馈送引脚之间，衰减元件R,—端与测试盒内中心高 压线3连接，衰减元件R,的另一端与正输出信号馈送引脚11连接。高压测试盒 内高压屏蔽电缆的屏蔽线18与负输出信号馈送引脚10连接。信号处理电路总的 输入阻抗R产R冲R2+R3〉1()9Q。假设待测高压V产10KV4. OX 104V，则取样电流It= V, / U.OXlOW / R"而1.0X104V / 109q=10-5A=10|iA，由于R》虚，所以 L〈10hA，即该装置的输入阻抗大于109q,取样电流小于10微安，对待测高压 不影响。设正信号馈送引脚11和负输出信号馈送引脚10之间的输出电压为V。，万用 表输入阻抗为Rw,则V^〃 (R2+R3) / [ Rw〃 (R2+R3) + RJ VI0本实施例的输 出阻抗R。 = R2 + R3=l. 10X106q ~ 1. 12X106q，由于绝大多数数字万用表的输 入阻抗为1.0X107q，故Rw〃 (R2+R3) = (0.991 ~ 1.007) X106q，因而，V0 / V, = (0.9900-1.0070) X10—3 ，通过校准元件1 3的校准，V。 / V,可等于千分之 一。由于万用表指示的输出电压是待测高压的千分之一，故可将读数做高压实际值，以千伏(KV)做单位即可。例如数字万用表读数为10. 000V的高压实际值是 10. OOOKV。Rw〃 (R2+R3) C-0.020Sec，由R2、 R3、 C组成的滤波网络对高频干扰有抑制 作用。本实用新型按以下方式实现高压检测-先将待测高压电源关闭，等待高压源放电完毕后，电压测试夹l与高压测试 点相接，电压测试夹2与高压的0V相接，将数字万用表拨至20V DC或DCV的 AUTO档，将高压测试盒9的正输出信号馈送引脚11和负输出信号馈送引脚10 按"+""-"标识分别插入数字万用表的V与COM口。打开万用表电源，开启待 测高压电源，这时，万用表的读数即是待测的高压数值，单位为KV。两测试夹获取的高压电信号分别经高压线3和屏蔽线4传输到测试盒9内， 经测试盒9内的信号处理电路处理后的高压信号，由输出信号馈送引脚11和10 进入数字万用表测量。由于全程实行高压绝缘与电屏蔽，高压测试盒9内实行双 重电屏蔽，即使在测试高压时，高压测试盒9外部是安全可触摸的。本实用新型 提供的装置可与各种数字万用表配合，测量DC 10KV (含10KV)以下高压信号。 高压测试盒9内有校准元件12，当要求测量准确度达到0.01%时，可启用校准元 件12;低于该测量准确度要求时，不需启用校准元件12。该装置尤其适合对藏 在仪器深处、难以直接测量的高压系统的检测和长时间监测。
权利要求1.一种盒式低辐射高压精确检测装置，至少包括电压测试夹、高压屏蔽电缆和高压测试盒，其特征在于高压屏蔽电缆至少包括中心高压线和屏蔽线，中心高压线外围设有高耐压绝缘层，屏蔽线附着在高耐压绝缘层外围，屏蔽线外围设有外绝缘层，中心高压线和屏蔽线的一端均接有电压测试夹，中心高压线和屏蔽线的另一端与高压测试盒连接，高压测试盒外壁设有校准调节口和正、负两个输出信号馈送引脚，高压测试盒内部设有信号处理电路，信号处理电路包括滤波元件、取样元件、校准元件和衰减元件，其中滤波元件的两端分别与两个输出信号馈送引脚连接，取样元件和校准元件构成的串联电路并联在正、负两个输出信号馈送引脚之间，衰减元件一端与测试盒内中心高压线连接，衰减元件的另一端与正信号馈送引脚连接。
2. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于高压 屏蔽电缆的裸露屏蔽线从电压测试夹到与中心高压线的交汇点的一段设有热 縮套管，交汇点处设有一小段热縮套管。
3. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于高压 屏蔽电缆与高压测试盒之间设有高压屏蔽电缆紧固扣，高压测试盒内的衰减元 件与中心高压线在高压屏蔽电缆紧固扣正下方焊接，焊点及附近与焊点相连的 金属部分包裹有高耐压胶带，高压测试盒内中心高压线高耐压绝缘层靠近焊点 的部分、中心高压线与衰减元件焊接点及高耐压胶带包裹点和衰减元件外围设 有高压软套管，实现高压绝缘，高压测试盒内高压屏蔽电缆的屏蔽线紧贴在高 压软套管的外层，构成第一层屏蔽，高压测试盒内高压屏蔽电缆的屏蔽线屏蔽 线与负输出信号馈送引脚连接。
4. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于高压 测试盒内壁贴有金属箔，构成第二层屏蔽，且金属箔与负输出信号馈送引脚连 接。
5. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于中心 高压线外的高耐压绝缘层耐压优于IOKV。
6. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于电压 测试夹为鳄鱼测试夹。
7. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于校准 元件上设有调节点，调节点正对校准调节口。
8. 根据权利要求1所述的一种盒式低辐射高压精确检测装置，其特征在于输出 信号馈送引脚在尺寸上与任意数字万用表适配。
专利摘要本实用新型提供的一种盒式低辐射高压精确检测装置，至少包括电压测试夹、高压屏蔽电缆和高压测试盒，高压屏蔽电缆至少包括中心高压线和屏蔽层，中心高压线和屏蔽层的一端均接有电压测试夹，中心高压线和屏蔽层的另一端与高压测试盒连接，高压测试盒内部的滤波元件的两端分别与高压测试盒外壁的两个输出信号馈送引脚连接，取样元件和校准元件构成的串联电路并联在正、负两个输出信号馈送引脚之间，衰减元件一端与测试盒内中心高压线连接，衰减元件的另一端与正信号馈送引脚连接。该装置有良好的高压绝缘性能与电屏蔽性能，使用非常方便，有良好的测量准确度，且结构小巧，便于携带，实现了高压的远距离测量。
文档编号G01R19/00GK201096824SQ20072008791
公开日2008年8月6日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者刘文贵 申请人:中国地质大学(武汉)