一种新型超低频高压发生器的制作方法

本发明涉及电气设备技术领域，具体领域为一种新型超低频高压发生器。

背景技术：

现在交联聚乙烯绝缘电缆在输电过程正在逐步替代传统电缆，但是随着交联聚乙烯绝缘电缆的老化，其绝缘能力也逐步退化，传统的直流耐压试验，并不能反映出交联聚乙烯绝缘电缆的耐压性能，所以现在生产出了超低频高压发生器通过低频高压对交联聚乙烯绝缘电缆进行耐压测试，但现有的超低频高压发生器因为体积较小，所以在使用的时候容易因为设备内元件的损坏导致漏电的危险，影响工作人员的人身安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型超低频高压发生器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型超低频高压发生器，包括外壳，所述外壳的左侧壁下部设有供电口，所述供电口的左右两端通过环形固定片固定于外壳上，所述外壳的内腔对应供电口的电流设有第一隔离壳，所述第一隔离壳的上表面设有通孔，所述第一隔离壳的上方设有整流器，所述整流器通过整流器固定片与外壳的内腔左侧壁相连，所述供电口的输出端与整流器的输入端电连接，所述整流器的输出端上设有第一过流保护器，所述外壳的内腔下表面从左到右依次设有升压斩波器、逆变器和降频器，所述升压斩波器的上表面从左到右依次设有斩波器输入端、斩波器控制端和斩波器输出端，所述斩波器输入端上设有晶闸管，所述外壳的内腔上表面上设有控制器，所述控制器的下表面设有电连接触头，所述电连接触头的数量为4，所述外壳的内腔对应控制器处设有第二隔离壳，所述第二隔离壳的下表面设有光电隔离器、pwm控制器、电压测量器和电流测量器，所述光电隔离器、pwm控制器、电压测量器和电流测量器均与电连接触头电连接，所述逆变器的输入端上设有第二过流保护器，所述降频器的输出端上设有第三过流保护器，所述降频器的上方设有变压器，所述变压器上设有抱箍，所述抱箍的一端与外壳的内腔上表面相连，所述变压器的输出端上设有导线管，所述导线管从外壳内伸出，所述外壳的内腔对应变压器处设有第三隔离壳，所述外壳的上表面对应控制器的电流设有显示器、调节旋钮和开关。

优选的，所述整流器的输出端与晶闸管电连接，所述晶闸管与升压斩波器的输入端电连接，所述升压斩波器的输出端与逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端与降频器的输入端电连接，所述降频器的输出端与变压器的输入端电连接。

优选的，所述光电隔离器的输出端与晶闸管的控制端电连接，所述pwm控制器与升压斩波器的控制端电连接，所述电压测量器和电流测量器均与升压斩波器的输出端电连接，所述显示器、调节旋钮和开关均与控制器电连接。

优选的，所述第一隔离壳、第二隔离壳和第三隔离壳的主要组成成分均为高频绝缘陶瓷。

所述控制器通过对三个过流保护器的电流信息的检测来实现调整，所述控制器按照下述均值运算公式判定第一过流保护器、第二过流保护器的第一比较值p21：

式中，p21表示第一过流保护器、第二过流保护器的电流的第一比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算；

其中i表示基于二次函数的任意积分运算，上述公式为获取积分的比值信息，下述两公式相同，如基于函数y＝ax²，在x取值为(a，b)内，a＜b为任意数值。

所述的控制器按照下述公式判定第一过流保护器、第三过流保护器的第二比较值p31：

式中，p31表示第一过流保护器、第二过流保护器的电流的第二比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算；

所述的控制器按照下述公式判定第二过流保护器、第三过流保护器的第三比较值p23：

式中，p23表示第二过流保护器、第二过流保护器的第三比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算；

经过上述方式获取的p21、p31、p23，获取三个比较值的差值比较，判定是否超过存储在控制器的阈值p，若有一个差值超过阈值p，则控制光电隔离器的动作；之后停歇预设的时间后，按照公式(1)确定的电流值，过流保护器重新动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种新型超低频高压发生器，通过第一隔离壳可以防止电源供电给内部控制设备造成干扰与影响，通过控制器电连接光电隔离器，光电隔离器在于晶闸管的控制端电连接，从而使控制器能控制晶闸管的导通与关闭，通过光电隔离大大降低了使用者因为漏电等原因发生危险的可能，通过第二隔离壳将控制器与内部结构隔离开，从而防止内部结构对控制器造成影响，通过第三隔离层以阻挡变压器产生的高压对内部结构产生影响。通过第一过流保护器、第二过流保护器和第三过流保护器使内部结构发生短路时可迅速切断电路防止过电流造成安全事故。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1－外壳、2－供电口、3－第一隔离壳、4－整流器、5－第一过流保护器、6－升压斩波器、7－逆变器、8－降频器、9－晶闸管、10－控制器、11－第二隔离壳、12－光电隔离器、13－pwm控制器、14－电压测量器、15－电流测量器、16－第二过流保护器、17－第三过流保护器、18－变压器、19－抱箍、20－第三隔离壳、21－显示器、22－调节旋钮、23－开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种新型超低频高压发生器，包括外壳1，所述外壳的左侧壁下部设有供电口2，所述供电口的左右两端通过环形固定片固定于外壳上，所述外壳的内腔对应供电口的电流设有第一隔离壳3，通过第一隔离壳可以防止电源供电给内部控制设备造成干扰与影响，所述第一隔离壳的上表面设有通孔，所述第一隔离壳的上方设有整流器4，通过整流器将交流电整流为直流，所述整流器通过整流器固定片与外壳的内腔左侧壁相连，所述供电口的输出端与整流器的输入端电连接，所述整流器的输出端上设有第一过流保护器5，在整流器上安装第一过流保护器防止电流过大损坏内部设备，所述外壳的内腔下表面从左到右依次设有升压斩波器6、逆变器7和降频器8，所述升压斩波器的上表面从左到右依次设有斩波器输入端、斩波器控制端和斩波器输出端，所述斩波器输入端上设有晶闸管9，所述外壳的内腔上表面上设有控制器10，所述控制器的下表面设有电连接触头，所述电连接触头的数量为4，所述外壳的内腔对应控制器处设有第二隔离壳11，通过第二隔离壳将控制器与内部结构隔离开防止内部结构对控制器造成影响，所述第二隔离壳的下表面设有光电隔离器12、pwm控制器13、电压测量器14和电流测量器15，所述光电隔离器、pwm控制器、电压测量器和电流测量器均与电连接触头电连接，所述逆变器的输入端上设有第二过流保护器16，通过第二过流保护器防止因为逆变器短路而造成电流过大造成危险，所述降频器的输出端上设有第三过流保护器17，所述降频器的上方设有变压器18，所述变压器上设有抱箍，通过抱箍固定变压器，所述抱箍19的一端与外壳的内腔上表面相连，所述变压器的输出端上设有导线管，所述导线管从外壳内伸出，所述外壳的内腔对应变压器处设有第三隔离壳20，通过第三隔离层以阻挡变压器产生的高压对内部结构产生影响，所述外壳的上表面对应控制器的电流设有显示器21、调节旋钮22和开关23。

具体而言，所述整流器的输出端与晶闸管电连接，所述晶闸管与升压斩波器的输入端电连接，所述升压斩波器的输出端与逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端与降频器的输入端电连接，所述降频器的输出端与变压器的输入端电连接，通过晶闸管可以控制整流器与升压斩波器之间的导通状态，通过升压斩波器可以将整流器传入的电流的电压升高，再通过逆变器将从升压斩波器传入的直流电转变为交流电，再通过降频器通过lc震荡降低电流频率，再通过变压器升高电压，之后输出到测试电缆上。

具体而言，所述光电隔离器的输出端与晶闸管的控制端电连接，所述pwm控制器与升压斩波器的控制端电连接，所述电压测量器和电流测量器均与升压斩波器的输出端电连接，所述显示器、调节旋钮和开关均与控制器电连接，通过控制器电连接光电隔离器，光电隔离器在于晶闸管的控制端电连接，从而使控制器能够控制晶闸管的导通与关闭，通过控制器上的旋钮来控制pwm控制器的工作可以调整升压斩波器的升压比，通过显示器可以显示出电压测量器与电流测量器测得的电压，通过开关可以停止对光电隔离器供电，已达到停止工作的效果。

在本实施例中，所述控制器实时获得三个过流保护器的电流信息，并经过综合比较好后进行比对后，控制器控制光电隔离器动作。

所述控制器通过对三个过流保护器的电流信息的检测来实现调整，所述控制器按照下述均值运算公式判定第一过流保护器、第二过流保护器的第一比较值p21：

式中，p21表示第一过流保护器、第二过流保护器的电流的第一比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算。

其中i表示基于二次函数的任意积分运算，上述公式为获取积分的比值信息，下述两公式相同，如基于函数y＝ax²，在x取值为(a，b)内，a＜b为任意数值。

上述均值运算的基本算法为：通过获取在某个时间段内的所有采样点的电流值，对某个时间段内的各个取值进行积分运算和均方差运算，然后取比值，得出相比较的平均值。

所述的控制器按照下述公式判定第一过流保护器、第三过流保护器的第二比较值p31：

a(3)

式中，p31表示第一过流保护器、第二过流保护器的电流的第二比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算。

所述的控制器按照下述公式判定第二过流保护器、第三过流保护器的第三比较值p23：

式中，p23表示第二过流保护器、第二过流保护器的第三比较值，r1表示第一过流保护器的实时采样值，r2表示第二过流保护器的实时采样值；r3表示第三过流保护器的实时采样值；t表示均方差运算，i表示积分运算。

经过上述方式获取的p21、p31、p23，获取三个比较值的差值比较，判定是否超过存储在控制器的阈值p，若有一个差值超过阈值p，则控制光电隔离器的动作；之后停歇预设的时间后，按照公式(1)确定的电流值，过流保护器重新动作。

具体而言，所述第一隔离壳、第二隔离壳和第三隔离壳的主要组成成分均为高频绝缘陶瓷，高频绝缘陶瓷的质量轻，绝缘效果好。

工作原理：本发明，通过第一隔离壳可以防止电源供电给内部控制设备造成干扰与影响，通过整流器将交流电整流为直流，在整流器上安装第一过流保护器防止电流过大损坏内部设备，通过控制器电连接光电隔离器，从而能控制晶闸管的导通与关闭，通过晶闸管可以控制整流器与升压斩波器之间的导通状态，通过升压斩波器可以将整流器传入的电流的电压升高，通过控制器上的旋钮来控制pwm控制器的工作可以调整升压斩波器的升压比，通过第二隔离壳将控制器与内部结构隔离开，从而防止内部结构对控制器造成影响，再通过逆变器将从升压斩波器传入的直流电转变为交流电，再通过降频器通过lc震荡降低电流频率，再通过变压器升高电压，之后输出到测试电缆上，通过第二过流保护器防止因为逆变器短路而造成电流过大造成危险，通过第三隔离层以阻挡变压器产生的高压对内部结构产生影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。