本发明涉及电流测量系统技术领域，具体涉及一种多节避雷器测试系统。
背景技术：
近年来部分试验工作者利用避雷器的阀片是非线性电阻的特性，以金属氧化锌避雷器首端接地，在上节金属氧化锌避雷器末端加压，即“两表法”测量的解决方法。在金属氧化锌避雷器检修时所给的设备状态便是端部接地，用“两表法”进行试验，只需在上节金属氧化锌避雷器中间连接加压线，拆除底部在线监测仪的连接线，串入微安表后回到直流发生器地端。
使用“两表法”进行金属氧化锌避雷器直流泄漏试验免去了一次拆接导线，消除了邻近带电设备对升高拆接线作业造成的不安全因素，减少了试验时间。但在现场实践“两表法”的过程中，也发现存在以下问题：1、上、下节金属氧化锌避雷器的伏安特性会有一些差异，几乎所有金属氧化锌避雷器的伏安特性曲线不完全重合，会造成两节金属氧化锌避雷器的直流参考电压有所差异，有时会达到2-4kv，而直流参考电压2-4kv的差异表现在泄漏电流上的增长往往会很大，有时当直流参考电压较低的金属氧化锌避雷器到达1ma参考电压时，参考电压较高的金属氧化锌避雷器的泄漏电流已经超过2ma了，而目前我们使用的微安表量程一般为2ma或3ma、便携式直流高压发生器的最大输出电流为一般为3ma或5ma，因此使用“两表法”进行金属氧化锌避雷器直流泄漏试验，有电流超过微安表量程导致损坏微安表、有电流超过便携式直流高压发生器的最大输出电流导致无法工作的可能。2、使用“两表法”对上节金属氧化锌避雷器进行直流泄漏试验，需要将微安表1的读数减去微安表2的读数，得到上节金属氧化锌避雷器的泄漏电流，而实际试验时由于两个微安表显示的滞后和读数的跳动不仅会造成试验人员的读数误差，试验人员也因同时关注两个微安表而导致一定的安全隐患，且试验过程中会加长高压部分的承受直流高电压时间。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种多节避雷器测试系统，有效的提高了试验的质量和速度，节约了大量时间和成本，且提高试验结果的精确度。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种多节避雷器测试系统，包括控制箱、第一倍压筒、第二倍压筒、第一高压微安表、第二高压微安表、第一金属屏蔽环和第二金属屏蔽环，所述控制箱通过第一五芯电缆和第二五芯电缆分别与第一倍压筒和第二倍压筒相连接，所述控制箱通过第一光纤和第二光纤分别与第一高压微安表和第二高压微安表相连接，所述第一高压微安表的正极与避雷器中间法兰电连接，负极与第一倍压筒相连接，所述第二高压微安表正极与避雷器下部法兰电连接，负极与第二倍压筒相连接，所述第一双屏蔽线和第二双屏蔽线内屏蔽层分别与避雷器绝缘表面第一金属屏蔽环和第二金属屏蔽环连接。
进一步地，所述控制箱的正面设有打印机、电源开关、绿色指示灯按钮、红色指示灯按钮、黄色指示灯按钮、液晶显示屏和控制杆，所述控制箱的背面设有电源输入插座、rs-232接口、接地端子、光纤接口、联接插座和风扇。
本发明的功能有：1、采用大屏幕点阵液晶显示屏，并具有人机对话功能；可以进行时钟设置、电流计算、倍压节数、试验电压、过压整定、限流整定、加压时间设置。2、氧化锌避雷器全自动测量功能：通过设置试验避雷器的节数；试验电流一般为1ma；试验时间；0.75时间。一键式、程序化进行试验。根据具体的试验要求设置各项参数后，即可进入升压界面。此时，按下高压通按钮后，系统将开始自动升压，升至试验电流设定值后，稳流并开始计时，计时完毕后系统自动降压至原来的0.75倍，稳压并重新始计时，计时完毕后系统将会自动降压回零，弹出试验记录保存对话框，作出选择后，该次试验完毕。试验电流重复性好，精度高。3、根据电磁兼容性理论，采用特殊屏蔽、多级隔离和接地等保护措施有机结合，设备在承受额定电压放电时不损坏。将引线、试品表面泄漏等影响消除最小。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
1、无需拆接高压引线，避免了高空拆接高压引线作业的安全隐患，提高了工作效率；
2、控制箱部分具有良好的人机交互功能，实现“一键式、程序化”操作，减小了测量误差。
3、控制箱通过两路光纤接口和预设的固化程序对电流进行计算，避免了试验时由于两个微安表显示的滞后和读数的跳动造成试验人员的读数误差，同时解决了读数难、易读错的问题，极大的提高了工作效率。
4、控制箱通过预设的固化程序对倍压筒进行输出电压正负极性和大小的调整，有效补偿了多节金属氧化物避雷器伏安特性的差异，避免了电流超过微安表量程导致损坏微安表、电流超过便携式直流高压发生器的最大输出电流导致无法工作的可能，满足了伏安特性各异的金属氧化物避雷器的测试要求，提高了试验的质量和速度。
5、外部高压电流取样采用直流高压屏蔽光纤微安表原理为法拉第笼等电位屏蔽法测量，所有测量部件均处于金属球体的屏蔽内部。与试品避雷器的连接线采用双屏蔽线，从而可以有效屏蔽掉强电场强度下的杂散电流，提高了测量的准确性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的控制箱面板；
图3是本发明的控制箱背板；
图4是本发明的原理框图；
图中附图标记的含义：1、控制箱，2、打印机，3、电源开关，4、绿色指示灯按钮，5、红色指示灯按钮，6、黄色指示灯按钮，7、液晶显示屏，8、电源输入插座，9、rs-232接口，10、接地端子，11、光纤接口，12、联接插座，13、风扇，14、控制杆，21、第一倍压筒，22、第二倍压筒，31、第一高压微安表，32、第二高压微安表，41、第一金属屏蔽环，42、第二金属屏蔽环，121、第一五芯电缆，122、第二五芯电缆，312、第一光纤，322、第二光纤，311、第一双屏蔽线，321、第二双屏蔽线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种多节避雷器测试系统，包括控制箱1、第一倍压筒21、第二倍压筒22、第一高压微安表31、第二高压微安表32、第一金属屏蔽环41和第二金属屏蔽环42，所述控制箱1通过第一五芯电缆121和第二五芯电缆122分别与第一倍压筒21和第二倍压筒22相连接，所述控制箱1通过第一光纤312和第二光纤322分别与第一高压微安表31和第二高压微安表32相连接，所述第一高压微安表31的正极与避雷器中间法兰电连接，负极与第一倍压筒21相连接，所述第二高压微安表32正极与避雷器下部法兰电连接，负极与第二倍压筒22相连接，所述第一双屏蔽线311和第二双屏蔽线321内屏蔽层分别与避雷器绝缘表面第一金属屏蔽环41和第二金属屏蔽环42连接。
使用时，开机，仪器自检；根据需要设置过电压保护值、试验时间、0.75时间；接着设置系统进行试品避雷器上节测试，按下红色指示灯按钮5后，系统按照控制箱1内的预设程序控制目标i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流，试验电流ic＝1ma＝i31-i32开始自动升压，升至试验电流ic＝1ma后，稳流并开始计时，将此时的电压值作为试品避雷器上节的参考电压进行存储，计时完毕后系统自动降压至原来电压的75％，稳压并重新开始计时，将此时的试验电流i31-i32＝ic计算后作为试品避雷器上节的泄漏电流，计时完毕后系统将会自动降压至零。
若系统按照控制箱1内的预设程序i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流，试验电流ic＝1ma＝i31-i32开始自动升压到i31等于第一倍压筒21的最大输出电流且试验电流ic仍不等于1ma时，控制箱1控制第二倍压筒22产生负极性电压向试品避雷器下端进行补偿，并不断调整补偿负极性电压的大小，向满足目标i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流、试验电流ic＝1ma后稳流并开始计时，将此时的电压值作为试品避雷器上节的参考电压进行存储，计时完毕后控制箱1控制第一倍压筒21和第二倍压筒22自动降压至原来电压的75％，稳压并重新开始计时，将此时的试验电流i31-i32＝ic计算后作为试品避雷器上节的泄漏电流，计时完毕后系统将会自动降压至零。弹出试验结果保存、打印界面，作出选择后试验完毕。
接着设置系统进行试品避雷器下节测试，按下红色指示灯按钮5后，系统按照控制箱1内的预设程序控制目标i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流，试验电流ic＝1ma＝i31-i32开始自动升压，升至试验电流ic＝1ma后，稳流并开始计时，将此时的电压值作为试品避雷器上节的参考电压进行存储，计时完毕后系统自动降压至原来电压的75％，稳压并重新开始计时，将此时的试验电流i31-i32＝ic计算后作为试品避雷器上节的泄漏电流，计时完毕后系统将会自动降压至零。
若系统按照控制箱1内的预设程序i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流，试验电流ic＝1ma＝i31-i32开始自动升压到i31等于第一倍压筒21的最大输出电流且试验电流ic仍不等于1ma时，控制箱1控制第二倍压筒22产生负极性电压向试品避雷器下端进行补偿，并不断调整补偿负极性电压的大小，向满足目标i31不大于第一倍压筒21的最大输出电流、试验电流ic＝1ma后稳流并开始计时，将此时的电压值作为试品避雷器上节的参考电压进行存储，计时完毕后控制箱1控制第一倍压筒21和第二倍压筒22自动降压至原来电压的75％，稳压并重新开始计时，将此时的试验电流i31-i32＝ic计算后作为试品避雷器上节的泄漏电流，计时完毕后系统将会自动降压至零。弹出试验结果保存、打印界面，作出选择后试验完毕。
如图2和图3所示，所述控制箱1的正面设有打印机2、电源开关3、绿色指示灯按钮4、红色指示灯按钮5、黄色指示灯按钮6、液晶显示屏7和控制杆14，所述控制箱1的背面设有电源输入插座8、rs-232接口9、接地端子10、光纤接口11、联接插座12和风扇13。
其中，控制杆14：用于设置参数和调节电压。可对它进行旋转和按动操作。其中按动分为短按和长按，“短按”为选择确认或切换功能，“长按”为退出功能；“旋转”为切换选择或升降压功能。视不同界面操作功能略有差异，可参照屏显提示操作。打印机2：针式打印机，用于将试验结果打印输出。电源开关3：控制整机电源的通断。绿色指示灯按钮4，灯亮指示当前为高压关断状态，电源已接通。在红灯亮状态下，按下该按钮，红灯灭绿灯亮，高压回路切断。红色指示灯按钮5，灯亮指示当前为高压开通状态，可输出或已输出高压。在特定的状态界面里，绿灯亮状态下，按下该色红按钮，红灯亮绿灯灭，表示高压回路接通，此时可升压试验。黄色指示灯按钮6，在高压接通状态下，当电压升至某一数值时，按下该按钮，电压降至原来数值的75％，并稳定在此数值。此功能专为氧化锌避雷器测试0.75udc-1ma下的泄露电流而设置。测试完毕后，自动降压至零，并返回试验结果。液晶显示屏7：320x240点阵lcd，显示各种设置参数、试验状态、结果、提示信息等内容。
电源输入插座8：用随机配备的电源线与供电电源连通。电源型式：ac220v，单相50/60hz。该电源插座内自带保险丝。rs-232接口9：用于与计算机联机通讯。接地端子10：此接地端子与倍压筒接地端子及试品接地联接为一点后再与接地网相连。请使用随机专配的接地线组。光纤接口11：外部高压电流信号输入口，通过专配的光纤与高压屏蔽微安表联接。当系统设置中的微安表选择为“光纤”时，显示屏上将显示双路高压电流，其中副显示即为流经高压屏蔽微安表的高压电流。联接插座12：用于控制箱1与倍压单元的功率及信号联接。通过专配五芯电缆将中频逆变电压输出至中频变压器，并将高压电压、电流取样信号返回输入至控制箱1。联接时只需将电缆插头上的红点对准插座上的红点顺时针方向转动到位即可。拆线时反方向转动电缆插头。风扇13：用于控制箱1内功率器件散热。
如图4所示，本发明包括电源输入电路、整流滤波电路、前级电压取样信号处理电路、pid调压控制电路及程序、低压信号处理电路、高压信号处理电路、控制保护电路、中央处理单元。通过人为或预设的电压进行调压控制，并具有指示直流高压发生器的控制状态，lcd显示人机对话功能，对接地、放电信号进行蜂鸣提醒和保护。进一步的优化工作，具有存储、查询、打印试验结果和通过rs-232接口与计算机联机通讯、调试。控制箱1外壳采用铝合金镂空封装，
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。