专利名称：交流耐压测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐压测试领域。更具体地讲，本发明涉及一种交流耐压测试仪。
背景技术：
电气设备在工作状态中，不仅要承受额定的工作电压，还要承受运行过程中出现的短时间的高于额定工作电压的过电压。在这些过电压的作用下，电气绝缘材料的内部结构可能会发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的绝缘击穿，电器将不能正常运行，并且操作者可能会发生触电的危险。为此，需要对各种电气设备进行耐压测试。交流耐压测试仪主要用于检测电器的绝缘材料所能承受交流耐压能力。在耐压测试时，交流耐压测试仪将一个高于正常工作的电压加在产品上测试，这个电压必须持续一段规定的时间。如果一个零组件在规定的时间内，其漏电电流亦保持在规定的范围内(即， 不超过交流耐压测试电流阈值)，就可以确定这个零组件在正常的条件下运转，符合安全标准。图1示出现有技术的交流耐压试验仪的结构示意图。如图1所示，现有技术的交流耐压试验仪包括低压断路器QF、交流接触器KM、过流继电器U、可调自耦变压器TB、升压变压器SB、试验停止按钮SS、试验启动按钮SF。低压断路器QF连接到交流市电的火线L和零线N。可调自耦变压器TB由一次绕组(输入交流市电220V固定电压)和二次绕组(输出人为可调的交流0 250V电压)构成。升压变压器SB由输入为额定电压200V的一次绕组和输出为额定电压50KV(或100KV) 的二次绕组构成。根据现有技术的交流耐压试验仪，当需要测试时，通过试验启动按钮SF启动交流接触器KM进行有触点式接通来启动交流耐压试验仪，通过人为转动可调自耦变压器TB的手柄进行有触点式电压调节。在测试过程中，通过有触点式过流继电器LJ进行过流保护。 在关闭交流耐压试验仪时，通过试验停止按钮SS进行有触点式的断电。因此，根据现有技术的交流耐压试验仪在操作时需要操作者进行触点式的手动操作，存在一定的安全隐患。此外，由于通过操作者手动操作可调自耦变压器TB的手柄来调节电压，因此，测试的输出电压其升压速度不均勻且误差较大，对测试结果有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交流耐压试验仪，其能够有效地保护操作者的安全， 并且能够准确地输出需要的测试电压。为了实现上述目的，提供一种交流耐压试验仪，其特征在于包括调压绝缘栅双极型晶体管模块、升压变压器、可编程逻辑控制器、电流互感器，其中，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端从交流电网接收电压，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端连接到升压变压器，调压绝缘栅双极型晶体管模块的控制端连接到可编程逻辑控制器，其中， 电流互感器与调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端、调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端、升压变压器的功率输出端之一串联以检测电流值，电流互感器将检测的电流值发送到可编程逻辑控制器。 可选地，所述交流耐压测试仪还包括低压断路器，低压断路器与调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端串联。可选地，所述交流耐压测试仪还包括显示及输入单元，显示及输入单元从操作者接收控制信号并将控制信号发送给可编程逻辑控制器。可选地，显示及输入单元从可编程逻辑控制器接收由电流互感器检测的电流值并进行显示。可选地，所述控制信号为用于描述调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压与时间之间的关系曲线的参数。可选地，可编程逻辑控制器基于所述控制信号控制调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压。可选地，当所述电流值大于预定阈值时，可编程逻辑控制器控制调压绝缘栅双极型晶体管模块输出零电压，其中，所述预定阈值大于交流耐压测试电流阈值。可选地，可编程逻辑控制器基于预设的控制信号控制调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压。根据本发明的交流耐压试验仪，通过使用调压IGBT模块进行调压，从而能够避免操作者进行触点式的调压操作，保证的操作者的安全，并且能够勻速精确地输出期望的电压。此外，根据本发明的交流耐压试验仪还可防止在测试过程中由于被测物的短路或过流造成的对交流耐压试验仪的损害。将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1是示出现有技术的交流耐压试验仪的结构的示意图；图2是示出根据本发明的交流耐压试验仪的结构的示意图。
具体实施例方式以下，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例，示例性实施例在附图中示出。然而，可以以许多不同的形式实施示例性实施例，并且不应被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例从而本公开将会彻底和完整，并将完全地将示例性实施例的范围传达给本领域的技术人员。图2示出根据本发明的交流耐压试验仪的结构示意图。如图2所示，根据本发明的交流耐压测试仪包括调压绝缘栅双极型晶体管模块 (IGBT) 201、升压变压器202、可编程逻辑控制器(PLC) 203、电流互感器204、低压断路器 205、显示及输入单元206。调压IGBT模块201经由低压断路器205连接到交流电网(例如，220V的市电电网)，在PLC 203的控制下对交流电网的电压进行调节(AC-AC变换)，并将调节后的电压提供给升压变压器202。升压变压器202对调压IGBT模块201输出的电压进行升压，并将升压后的电压施加到被试物。具体地说，调压IGBT模块201的功率输入端连接到交流电网以接收交流电压，调压IGBT模块201的功率输出端连接到升压变压器202的功率输入端以向升压变压器202提供调节后的交流电压。同时，调压IGBT模块201的控制端连接到PLC 203，以接受PLC 203 的控制。升压变压器202的功率输出端将升压后的电压施加到被试物。电流互感器204用于检测流过调压IGBT模块201的电流，并将检测结果输出给 PLC 203。为此，电流互感器204与调压IGBT模块201的功率输入端串联。可选地，电流互感器204可与调压IGBT模块201的功率输出端串联，或者与升压变压器202的功率输出端串联。显示及输入单元206用于将控制参数输入到PLC 203。例如，控制参数可以是用于描述调压IGBT模块201的输出电压与时间之间的关系曲线的参数。这样，PLC 203根据该关系曲线对调压IGBT模块201的输出电压进行控制，从而输出期望的输出电压曲线。调压 IGBT模块201输出的电压经升压变压器202升压后，可以输出用于检测被测物的耐压测试电压曲线。换句话说，该关系曲线乘以升压变压器202的升压比后得到测试电压曲线。显示及输入单元206可显示输入的控制参数。此外，显示及输入单元206还可显示电流互感器204检测的电流值。 可选地，所述控制参数预设在PLC 203中，而不需要通过显示及输入单元206进行输入。在整个测试过程中，如果电流互感器204检测的电流没有超过交流耐压测试电流阈值(例如，1A)，则表明被测物通过了交流耐压测试；否则，则表明被测物没有通过交流耐压测试。此时，PLC 203可控制显示及输入单元206显示该结果。此外，PLC 203也可以通过其他的输出装置(例如，报警灯、扬声器等)来报告该结果。此外，当PLC 203确定所述电流超出大于所述耐压测试阈值的预定阈值时，控制调压IGBT模块201输出零电压，以防止交流耐压测试仪过流或短路。下面示出一个进行交流耐压测试的示例。假设升压变压器202的升压比为250，在进行交流耐压测试时，交流耐压值为 30KV，持续时间为1分钟，从OV至30KV的升压速度为5KV/s。此时，对调压IGBT模块201的输出电压的要求为输出电压为120V，持续时间为1 分钟，从OV至120V的升压速度为20V/S。这样，PLC 203可根据上述对调压IGBT模块201 的输出电压的要求对调压IGBT模块201进行控制。根据本发明的交流耐压试验仪，通过使用调压IGBT模块进行调压，从而能够避免操作者进行触点式的调压操作，保证的操作者的安全，并且能够精确地输出期望的电压。此外，根据本发明的交流耐压试验仪还可防止在测试过程中由于被测物的短路或过流造成的对交流耐压试验仪的损害。尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种交流耐压测试仪，其特征在于包括调压绝缘栅双极型晶体管模块、升压变压器、可编程逻辑控制器、电流互感器，其中，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端从交流电网接收电压，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端连接到升压变压器，调压绝缘栅双极型晶体管模块的控制端连接到可编程逻辑控制器，其中，电流互感器与调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端、调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端、升压变压器的功率输出端之一串联以检测电流值，电流互感器将检测的电流值发送到可编程逻辑控制器。
2.根据权利要求1所述的交流耐压测试仪，其特征在于还包括低压断路器，低压断路器与调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端串联。
3.根据权利要求1所述的交流耐压测试仪，其特征在于还包括显示及输入单元，显示及输入单元从操作者接收控制信号并将控制信号发送给可编程逻辑控制器。
4.根据权利要求3所述的交流耐压测试仪，其特征在于，显示及输入单元从可编程逻辑控制器接收由电流互感器检测的电流值并进行显示。
5.根据权利要求3所述的交流耐压测试仪，其特征在于，所述控制信号为用于描述调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压与时间之间的关系曲线的参数。
6.根据权利要求5所述的交流耐压测试仪，其特征在于，可编程逻辑控制器基于所述控制信号控制调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压。
7.根据权利要求5所述的交流耐压测试仪，其特征在于，当所述电流值大于预定阈值时，可编程逻辑控制器控制调压绝缘栅双极型晶体管模块输出零电压，其中，所述预定阈值大于交流耐压测试电流阈值。
8.根据权利要求1所述的交流耐压测试仪，其特征在于，可编程逻辑控制器基于预设的控制信号控制调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压。
9.根据权利要求8所述的交流耐压测试仪，其特征在于，所述控制信号为用于描述调压绝缘栅双极型晶体管模块的输出电压与时间之间的关系曲线的参数。
全文摘要
一种交流耐压测试仪，包括调压绝缘栅双极型晶体管模块、升压变压器、可编程逻辑控制器、电流互感器，其中，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端从交流电网接收电压，调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端连接到升压变压器，调压绝缘栅双极型晶体管模块的控制端连接到可编程逻辑控制器，其中，电流互感器与调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输入端、调压绝缘栅双极型晶体管模块的功率输出端、升压变压器的功率输出端之一串联、以检测电流值，电流互感器将检测的电流值发送到可编程逻辑控制器。根据本发明的交流耐压测试仪解决了现有技术中操作不安全并且输出精度低、无法实现智能自控的问题，从而可保证操作者及被试设备的安全，并且能够精确地输出期望的电压值。
文档编号G01R31/12GK102393499SQ201110350149
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者张媛素, 张恩财, 李莎, 杜晓莉, 王俊 申请人:攀钢集团冶金工程技术有限公司