专利名称：变压器绕组导线材质测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器绕组导线材质测试仪，属于电气测量仪器仪表领域，尤 其属于供电器材检测领域。
背景技术：
2005年下半年，铜线价格的大幅攀升，变压器产品的生产成本剧增，受市场约束， 变压器的销售价格却不能按相同的幅度增加，从而造成变压器生产企业经营困难。这样 给部分不负责任的企业造假提供了机会，用铝线代替铜线生产变压器，又不按照标准 JB3837-1996《变压器类产品型号编制办法》规定标注含铝的型号，这种趋势迅速蔓延， 现已蔓延到了干式变压器。部分厂家采用了半铝或全铝或是一次为铝线二次为铜线， 或是一次为铜线二次为铝线，甚至部分企业改用全铝线。根据计算，半铜半铝变压器生 产成本可降低20%左右，全铝变压器生产成本可降低30%左右，这种含铝线变压器冒充 全铜线变压器以次充好，严重扰乱了正常的变压器市场，在大大压低了正常变压器市场 价格的同时，也取得了巨大的经济利润。不明真相的消费者不同程度的受到了一定的蒙 骗，用高价买来的却是低质量造假的变压器，这种不正当竞争，给守信经营企业经营造 成困难。
由于产品制造好后装在变压器金属箱体内部，造假者把引线和第一层线圈用铜，内 部为铝给发现造假带来困难，目前的检测手段无法测出，产品只有解体才能发现问题， 给变压器的质量验收带来极大困难，给造假者以可乘之机。
实用新型内容
根据以上问题现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种方便 检测区分不同材质线包的变压器绕组导线材质测试仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是变压器绕组导线材质测试仪，包
括壳体内设置的直流电源、电压取样传感器和电流取样传感器，壳体外部设置接线端子，
其特征在于还包括处理器、储存器和显示器，处理器的输入端分别连接电压取样传感 器和电流取样传感器，处理器的数据端连接储存器，处理器的输出端连接显示器，直流
3电源的输出端通过导线连接设置在壳体外侧的接线端子，电压取样传感器设置在直流电 源的输出端两侧，电流取样传感器设置在直流电源和接线端子之间的导线上。
所述的直流电源是稳压直流电源，也可以是恒流直流电源。根据不同的测试方法选 择直流电源。在施加恒流源或者稳压源的情况下，可以根据变压器的不同容量(30kVA、 50 kVA、 80 kVA、 100 kVA、 125 kVA或160 kVA)、接线方式(Y接、A接)，计算被测 量变压器线包的绕组的最大允许电流值，施加这个电流，这个绕组在热功率I2R。下被加 热，可以通过计算得出电阻随受热时间变化的曲线图，即时间-电阻曲线图。由于铜、 铝的温度系数、导热率(W/ (cm3 . 。C)〕、比热容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 °C))〕导 电率、电阻温度系数及比电阻指标不同，使得不同材质的变压器绕组有不同的时间-电 阻曲线图。与测得的已知的标准时间-电阻曲线图相比较，即可得出被测变压器绕组的 材质是否合格。
电压取样传感器和电流取样传感器取得标准变压器绕组在一定条件下的各种数据， 该各种数据为电阻变化率或电导变化率，也可以是它们的对数、导数等。通过处理器处 理后由储存器进行储存；然后电压取样传感器和电流取样传感器取得被测变压器绕组在 一定条件下的各种数据，与标准变压器的各种数据进行比较；最后通过显示器输出结果。
采用稳压直流电源测出的是绕组通电后发热，在时间T内电流的变化AI组成的A I-T曲线，采用恒流直流电源测出的是绕组通电后发热，在时间T内电压的变化AV组 成的AV-T曲线，分别通过两曲线处理后得到电阻变化AR-T曲线。
所述的直流电源包括调压器、升压器和整流稳压单元，调压器的输入端连接交流电 源，调压器的输出端连接升流器的输入端，升流器的输出端连接整流稳压单元的输入端， 整流稳压单元的输出端通过导线连接接线端子。也可以是其他电源结构。
本实用新型变压器绕组导线材质测试仪所具有的有益效果是通过设置直流电源、 电压取样传感器和电流取样传感器，壳体外部设置接线端子，处理器的输入端分别连接 电压取样传感器和电流取样传感器，处理器还设置储存器和显示器，电压取样传感器设 置在直流电源的输出端两侧，电流取样传感器设置在直流电源和接线端子之间的导线 上，将被测变压器绕组的与一定容量、 一定接线方式的标准变压器绕组在一定温度条件 下的标准时间-电阻曲线图相比较，即可得出被测变压器绕组的材质是否合格，使得便 于检测区分铜、铝绕组线包，防止上当受骗。
图1是本实用新型的原理方框4图2是本实用新型的直流电源的电路原理图。
其中Tl、 T2、变压器BR1、整流桥Cl、滤波电容ZD1、稳压二极管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述-
如图1所示，壳体内设置直流电源、处理器、电压取样传感器、电流取样传感器和 显示器，外部设置接线端子。处理器的输入端分别连接电压取样传感器和电流取样传感 器，处理器的数据端连接储存器，处理器的输出端连接显示器。直流电源的输出端通过 导线连接设置在壳体外侧的接线端子。电压取样传感器设置在直流电源的输出端两侧。 电流取样传感器设置在直流电源和接线端子之间的导线上。直流电源包括调压器、升压 器和整流稳压单元。调压器的输入端连接交流电源，调压器的输出端连接升流器的输入 端，升流器的输出端连接整流稳压单元的输入端，整流稳压单元的输出端通过导线连接 接线端子。
电压取样传感器和电流取样传感器取得标准变压器绕组在一定条件下的各种数据， 通过处理器处理后由储存器进行储存；然后电压取样传感器和电流取样传感器取得被测
变压器绕组在一定条件下的各种数据，与标准变压器的各种数据进行比较；最后通过显
示器输出结果。
电压取样传感器和电流取样传感器可以分别采用电压表和电流表。 本实用新型中提及的处理器、显示器和储存器为普通现有技术，为本行业技术人员 所掌握。
直流电源是稳压直流电源，也可以是恒流直流电源。根据不同的测试方法选择直流 电源。也可以是其他电源结构。
如图2所示，提供一种直流电源的实现形式。调压器和升流器采用变压器Tl和变 压器T2，整流稳压单元由整流桥BR1、滤波电容C1和稳压二极管ZD1组成。
变压器T1的一次侧连接交流电源，其二次侧连接变压器T2的一次侧。变压器T2 的二次侧连接整流桥BR1的输入端。流桥BR1的输出端两端之间连接并联的滤波电容 Cl和稳压二极管ZD1。
基本原理根据表l中变压器绕组不同材质(如铜铝)的物理特性，在施加恒流源 或者稳压源的情况下，可以根据变压器的不同容量(30kVA、 50kVA、 80kVA、 100 kVA、 125 kVA或160 kVA等)、接线方式(Y接、A接)，计算被测量变压器线包的绕组的最 大允许电流值，施加小于这个电流值的电流I，这个绕组在热功率l2Ro下被加热，可以通过计算得出电阻随受热时间变化的曲线图，即时间-电阻曲线图。由于铜、铝的温度 系数、导热率(W/ (cm3 . 。C)〕、比热容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 . 'C)))导电率、电 阻温度系数及比电阻指标不同，使得不同材质的变压器绕组有不同的时间-电阻曲线图。 与测得的已知的标准时间-电阻曲线图相比较，即可得出被测变压器绕组的材质与铭牌 吻合。
表1:铜、铝的物理特性表
项目铝铜铜比铝约小
铜、铝的导热率(W/ (cm3 'C)〕2.13.95/9
比热容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 'C))〕2.533.433/4
导电率(硬拉)(％)6196.24%
电阻温度系数1/2451/235
比电阻0.028450.017243/5
使用方法对已知材质的变压器绕组施加稳压直流电源，电压取样得到定值的电压 V。，电流取样得到初始电流I。，得到已知材质的变压器绕组的起始阻抗R。，继续通电，
绕组在一定时间内T不断发热，绕组阻抗发生变化R=R。+AR，根据这段时间T内电流取 样不断变化的电流L和定值的电压V。，可以在这段时间内的标准时间-电阻曲线图；同 理，相同温度条件下对标有与已知材质的变压器绕组相同容量、相同接线方式的被测变 压器绕组在相同温度条件下施加稳压直流源，用同样的方法得到被测变压器绕组的被测 时间-电阻抗曲线图；最后，比较标准时间-电阻曲线图和被测标准时间-电阻曲线图的 斜率、数值差异。
如果已知材质的变压器绕组为铜材料导线，那么标准时间-电阻曲线图和被测时间-
电阻曲线图相同，则判定为被测变压器绕组与已知材质的变压器绕组材质相同；否则，
判定为被测变压器绕组与已知材质的变压器绕组材质不同，被测变压器绕组为其他材 料，不合格。
另外还可用对已知材质的变压器绕组施加恒流直流电源的方法判断和使用。
权利要求1、变压器绕组导线材质测试仪，包括壳体内设置的直流电源、电压取样传感器和电流取样传感器，壳体外部设置接线端子，其特征在于还包括处理器、储存器和显示器，处理器、的输入端分别连接电压取样传感器和电流取样传感器，处理器的数据端连接储存器，处理器的输出端连接显示器，直流电源的输出端通过导线连接设置在壳体外侧的接线端子，电压取样传感器设置在直流电源的输出端两侧，电流取样传感器设置在直流电源和接线端子之间的导线上。
2、 根据权利要求1所述的变压器绕组导线材质测试仪，其特征在于所述的直流 电源是稳压直流电源。
3、 根据权利要求1所述的变压器绕组导线材质测试仪，其特征在于所述的直流 电源是恒流直流电源。
4、 根据权利要求1或2或3所述的变压器绕组导线材质测试仪，其特征在于所 述的直流电源包括调压器、升压器和整流稳压单元，调压器的输入端连接交流电源，调 压器的输出端连接升流器的输入端，升流器的输出端连接整流稳压单元的输入端，整流 稳压单元的输出端通过导线连接接线端子。
专利摘要变压器绕组导线材质测试仪，属于电气测量仪器仪表领域，尤其属于供电器材检测领域。包括壳体内设置的直流电源、电压取样传感器和电流取样传感器，壳体外部设置接线端子，其特征在于还包括处理器、储存器和显示器，处理器的输入端分别连接电压取样传感器和电流取样传感器，处理器的数据端连接储存器，处理器的输出端连接显示器，直流电源的输出端通过导线连接设置在壳体外侧的接线端子，电压取样传感器设置在直流电源的输出端两侧，电流取样传感器设置在直流电源和接线端子之间的导线上。能够方便检测区分不同材质线包，防止受骗上当。
文档编号G01N27/02GK201269858SQ20082017364
公开日2009年7月8日 申请日期2008年10月16日 优先权日2008年10月16日
发明者敏 王, 博 荣, 潇 荣 申请人:淄博计保互感器研究所