变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统的制作方法

本实用新型属于电器设备检验技术领域，特别涉及一种变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统。

背景技术：
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交流工频耐压试验是鉴定电器设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，是避免发生绝缘事故的重要技术检测手段。现有的交流耐压试验装置对于固体绝缘来说，会是原来存在的绝缘弱点进一步发展，导致绝缘强度不断衰减，形成绝缘内部劣化的累积效应，在绝缘击穿后高压继续存在，容易造成击穿点扩大。同时，现有交流耐压试验装置体积庞大，比较笨重，不便于现场搬运，灵活性较差。

技术实现要素：
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实用新型目的：本实用新型提供一种变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统及方法,其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统，该系统包括变频电源、励磁变压器、避雷器、谐振电抗器、第一分压电容、第二分压电容、试品、电压互感器、电流互感器、保护接地端子、单片机、声光报警单元、信号处理单元、信号放大单元、通信单元、触摸屏、指示灯和系统接地端子，其中变频电源的输出端与励磁变压器的一次侧相连接，避雷器的两端与励磁变压器的二次侧两端相连接，励磁变压器的二次侧经过谐振电抗器与试品相连接，第一分压电容、第二分压电容相串联组成的支路与试品的两端相连接，电压互感器连接第一分压电容和第二分压电容的串联支路后与信号处理单元的输入端相连接，电流互感器连接试品的支路后与信号处理单元的输入端相连接，信号处理单元的输出端与单片机的信号输入端相连接，触摸屏的信号输出端经过通信单元与单片机的信号输入单元相连接，声光报警单元的信号输入端与单片机的信号输出端相连接，单片机的信号输出端口经过信号放大单元与变频电源的控制端口相连接，指示灯的信号输入端与单片机的信号输出端相连接，变频电源的接地端子与保护接地端子相连接，试品的接地端子与系统接地端子相连接。

触摸屏临时固定架固定，该固定架包括支撑盒、上V形支撑卡、下V形支撑卡和调整螺杆；在支撑盒的两端设置有限位滑道，限位滑道为沿支撑盒长度方向设置的条形滑道；

上V形支撑卡包括上卡臂和上随动臂，上卡臂和上随动臂通过扭簧连接形成V形结构；下V形支撑卡包括下卡臂和下随动臂，下卡臂和下随动臂通过另一个扭簧连接形成V形结构；两个扭簧均套在移动滚筒上，移动滚筒的中心设置有滚动轴，滚动轴的两端伸进限位滑道内并在使用时沿限位滑道移动；

上随动臂与下随动臂通过活动轴活动连接，活动轴连接带有螺纹的调整螺杆，调整螺杆沿与限位滑道垂直的方向穿过支撑盒并通过螺纹与支撑盒螺纹配合；

在上卡臂的上端设置有用于在垂直方向压住传感器的垂直固定压片。

在上卡臂上沿上卡臂的长度方向依次设置多个竖向限位孔，在竖向限位孔上端设置有与竖向限位孔同轴且连通的竖向限位套，垂直固定压片上连接有立杆，该立杆穿过竖向限位孔及竖向限位套并能在竖向限位孔及竖向限位套内上下移动，在竖向限位孔的上端设置有能上下移动的顶帽，顶帽的下端连接拉紧弹簧的上端，拉紧弹簧的伸进竖向限位套内并与竖向限位套的侧壁连接，拉紧弹簧套在垂直固定压片的立杆的上端。

利用上述的变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统所实施的试验检验方法，其利用变频串联谐振原理，回路频率时，回路将产生谐振，此时试品上的电压是励磁变压器的二次侧输出电压的n倍，n为系统的品质因数，即电压谐振倍数，该倍数为几十到一百以上，通过调节变频电源(1) 的输出频率使回路发生串联谐振，然后在谐振的条件下调节变频电源的输出电压使试品两端的电压达到试验电压值。

该方法步骤如下：

(1)试品适检性检查，根据视频电压等级，确定试品的工频耐压试验电压，并在触摸屏上进行试验参数设置，检验系统启动；

(2)单片机接受触摸屏发送的动作指令和试验参数，并进行运算处理，发送控制指令给变频电源，进行试验电压调节；

(3)电压互感器实时监测试验电压值，并反馈给单片机，单片机继续发送动作信号，直到达到试验电压值；

(4)在达到试验电压后，变频电源停止调节，继续施压到规定时间，同时电流互感器监测试品的电流值，同时指示灯显示检验系统的工作状态；

(5)在要求时间内，试品正常，未发生闪络和击穿现象，试品异常则声光报警单元进行报警；

(6)整理试品和试验设备，记录并打印检验结果，试品工频耐压试验检验结束。

优点效果：

本实用新型提供一种变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统及方法，其将变频电源和串联谐振技术应用到工频耐压试验检验领域，能够根据电器设备的电压等级及标准要求，施加合适的电压，并进行，具有操作简单、体积小、灵活性好，智能化水平高等优点，同时在电器设备绝缘击穿后高压消失，电流下降，防止击穿点进一步扩大。

附图说明：

图1变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统原理图；

1、变频电源；2、励磁变压器；3、避雷器；4、谐振电抗器；5、第一分压电容；6、第二分压电容；7、试品；8、电压互感器；9、电流互感器；10、保护接地端子；11、单片机；12、声光报警单元；13、信号处理单元；14、信号放大单元；15、通信单元；16、触摸屏；17、指示灯；18、系统接地端子；

图2为临时固定架结构示意图；

图3为图2的A部位放大图。

具体实施方式：

本实用新型提供一种变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统及方法, 变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统原理如图1所示，系统包括变频电源1、励磁变压器2、避雷器3、谐振电抗器4、第一分压电容5、第二分压电容6、试品7、电压互感器8、电流互感器9、保护接地端子10、单片机11、声光报警单元12、信号处理单元13、信号放大单元14、通信单元15、触摸屏 16、指示灯17、系统接地端子18，其中变频电源1的输出端与励磁变压器2 的一次侧相连接，避雷器3的两端与励磁变压器2的二次侧两端相连接，励磁变压器2的二次侧经过谐振电抗器4与试品7相连接，第一分压电容5、第二分压电容6相串联组成的支路与试品7的两端相连接，电压互感器8、电流互感器9分别经过第一分压电容5、第二分压电容6的串联支路和试品7的支路后与信号处理单元13的输入端相连接，信号处理单元13的输出端与单片机 11的信号输入端相连接，触摸屏16的信号输出端经过通信单元15与单片机 11的信号输入单元相连接，声光报警单元12的信号输入端与单片机11的信号输出端相连接，单片机11的信号输出端口经过信号放大单元14与变频电源 1的控制端口相连接，指示灯17的信号输入端与单片机11的信号输出端相连接，变频电源1的接地端子与保护接地端子10相连接，试品7的接地端子与系统接地端子18相连接。

触摸屏16临时固定架固定，该固定架包括支撑盒111、上V形支撑卡、下V形支撑卡和调整螺杆888；在支撑盒111的两端设置有限位滑道666，限位滑道666为沿支撑盒111长度方向设置的条形滑道；

上V形支撑卡包括上卡臂333和上随动臂333-1，上卡臂333和上随动臂333-1通过扭簧连接形成V形结构；下V形支撑卡包括下卡臂222和下随动臂222-1，下卡臂222和下随动臂222-1通过另一个扭簧444连接形成V形结构；两个扭簧均套在移动滚筒上，移动滚筒的中心设置有滚动轴555，滚动轴555的两端伸进限位滑道666内并在使用时沿限位滑道666移动；

上随动臂333-1与下随动臂222-1通过活动轴777活动连接，活动轴777 连接带有螺纹999的调整螺杆888，调整螺杆888沿与限位滑道666垂直的方向穿过支撑盒111并通过螺纹999与支撑盒111螺纹配合；

在上卡臂333的上端设置有用于在垂直方向压住传感器的垂直固定压片 000。

在上卡臂333上沿上卡臂的长度方向依次设置多个竖向限位孔001，在竖向限位孔001上端设置有与竖向限位孔001同轴且连通的竖向限位套002，垂直固定压片000上连接有立杆，该立杆穿过竖向限位孔001及竖向限位套002 并能在竖向限位孔001及竖向限位套002内上下移动，在竖向限位孔001的上端设置有能上下移动的顶帽004，顶帽004的下端连接拉紧弹簧003的上端，拉紧弹簧003的伸进竖向限位套002内并与竖向限位套002的侧壁连接，拉紧弹簧003套在垂直固定压片000的立杆的上端。

固定架使用时，将调整螺杆888向内旋拧(也就是图中的右上方向)，使得上卡臂333与下卡臂222之间向外张开，然后将上卡臂333与下卡臂222 分别置于被固定位置的上表面和下表面，将待固定物置于垂直固定压片000 底部，然后反向旋拧调整螺杆888，使得上卡臂333与下卡臂222之间向内收拢并逐渐夹紧被固定物，使得待固定的装置与被固定的位置紧密接触完成操作，卸下或更换传感器时重复旋拧调整螺杆888的动作即可。

而在夹紧时，垂直固定压片000的立杆穿过竖向限位套002并顶起顶帽 004，进而拉伸拉紧弹簧003，这样一来，被夹紧物就始终保持一种弹性的压紧，使得压紧更加的稳固，使得被夹紧物与被固定位置之间的接触为柔性连接，避免硬性连接带来的对被夹紧物的损坏及当被固定位置不平时所带来的夹紧配合不可调整的问题。

同时，多个竖向限位孔001可以用于调整垂直固定压片000的位置，使其应用更加灵活。

变频串联谐振原理：回路频率时，回路将产生谐振，此时试品7上的电压是励磁变压器2的二次侧输出电压的n倍，n为系统的品质因数，即电压谐振倍数(通常为几十到一百以上)。通过调节变频电源1的输出频率使回路发生串联谐振，然后在谐振的条件下调节变频电源1的输出电压使试品 7两端的电压达到试验电压值。

变频串联谐振法交流工频耐压试验检验系统工作过程描述：

(1)试品适检性检查，根据视频电压等级，确定试品的工频耐压试验电压，并在触摸屏上进行试验参数设置，检验系统启动；

(2)单片机接受触摸屏发送的动作指令和试验参数，并进行运算处理，发送控制指令给变频电源，进行试验电压调节；

(3)电压互感器实时监测试验电压值，并反馈给单片机，单片机继续发送动作信号，直到达到试验电压值；

(4)在达到试验电压后，变频电源停止调节，继续施压到规定时间，同时电流互感器监测试品的电流值，同时指示灯显示检验系统的工作状态；

(5)在要求时间内，试品正常，未发生闪络和击穿现象，试品异常则声光报警单元进行报警；

(6)整理试品和试验设备，记录并打印检验结果，试品工频耐压试验检验结束。