一种智能化高压电缆直流测试装置和方法与流程

本发明涉及电缆巡检装置领域，尤其是涉及一种智能化高压电缆直流测试装置和方法。

背景技术：

1、当前高压电缆线路巡检对象包含电缆护层、交叉换位箱、接地箱、以及休止电缆等，需要开阵直流漏电流测试、直流电阻测试、直流耐压测试等现场试验，尽管有机构尝试过将多种设备集成在一起，但采用的器件兼容性不佳，例如电压传感器与电流传感器无法准确计算出绝缘电阻，调压装置与高压电源之间缺少信号断连、急停等保护措施。

2、另一方面，尽管现有的绝缘电阻测试设备可以准确测量绝缘电阻值，也有提供通讯端口等，但对上位机的配合不够理想，支持工作方式不够灵活，无法满足直流耐压和漏电流等试验要求。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在对上位机的配合不够理想，支持工作方式不够灵活，无法满足直流耐压和漏电流等试验要求的缺陷而提供一种智能化高压电缆直流测试装置和方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本方案提供一种智能化高压电缆直流测试装置，包括：

4、上位机：用于发送测量指令和接收测试结果和参数；

5、wifi转串口模块：所述wifi转串口模块连接ao模块，用于接收上位机的测量指令并传输至程控高压直流电源，并接收程控高压直流电源的测试结果和参数传输至上位机；

6、ao模块：用于连接wifi转串口模块和转换器；

7、转换器：用于连接ao模块和电位器，并连接程控高压直流电源；

8、电位器：用于采集外部控制信号并输送至程控高压直流电源，降低控制信号的失真程度；

9、程控高压直流电源：用于高压绝缘电阻的测试，并获取对应的测试参数；所述程控高压直流电源连接wifi转串口模块，用于上传测试结果和参数，以及接收外部的控制指令。

10、优选地，所述wifi转串口模块包括以太网接口，所述wifi转串口模块通过以太网接口连接ao模块。

11、优选地，所述ao模块的分辨率为16位，所述ao模块包括8个输出通道。

12、优选地，所述转换器包含切换开关和电压跟随器电路，所述电压跟随器电路的输入端连接切换开关的输出端，所述电压跟随器电路的输出端连接程控高压直流电源的电压调节接口。

13、优选地，所述电位器为多圈旋钮式电位器，所述电位器用于生成0-5v的连续可调电压控制信号。

14、优选地，所述程控高压直流电源包括电压测量电路和电流测量电路，用于获取测试电路对应的电压值和电流值，并结合获取的电压值和电流值确定负载的电阻值。

15、优选地，所述电压测量电路的电压测量精度为5%，所述电流测量电路的电流分辨率为1微安。

16、优选地，所述程控高压直流电源还包括击穿保护结构，当被测负载被击穿时，击穿保护结构断开电压输出，并将电压降至0v。

17、本方案还提供一种智能化高压电缆直流测试装置的方法，包括以下步骤：

18、s1：通过上位机选择测试方式，并选择对应的电压档位，设置对应的测试时间，开始测试；

19、s2：通过上位机获取程控高压直流电源反馈的测试参数和设备状态；

20、s3：根据获取的测试参数和设备状态判断负载是否被击穿，若负载被击穿，测试失败并上传对应的测试数据；

21、s4：若负载未被击穿，选择是否结束测试，若结束测试，测试通过并上传数据，若测试未结束，则返回步骤s2。

22、进一步地，所述测试方式包括漏电流、直流电阻和直流耐压。

23、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

24、（1）本方案将绝缘电阻测试设备作为高压电源进行功能改造和扩展，利用移动计算机和无线传输技术，以无线传输模块为控制核心，通过串口指令实现高压电源启停工作，通过模拟量输出模块进行电压调节控制，测量稳定和准确，测试测量过程安全可靠，提升整体设备的测试性能。

25、（2）本方案利用移动计算机的强大处理能力，以无线方式精准控制电压输出，又实现了人机隔离操作，是工井、高台等危险试验安全开展，充分保障人员安全，同时完成巡检抢修现场的测试工作，保障高压电缆巡检、检修等工作顺利进行。

26、（3）本方案利用了较少的器件，实现了对程控高压直流电源远程控制的改造，减少硬件体积，利于集成和便携，也实现了人机隔离的操作模式，充分保护了操作人员的安全。

27、（4）本方案选择电压跟随器连接至0-5ｖ输入控制端口；电压跟随器的输入电阻较大，可较为精确地采集到外部控制信号不失真；同时其输出电阻较小，可较为精确地把控制信号输出给程控高压直流电源，能够有效减少外部信号对程控高压直流电源的干扰。

28、（5）本方案程控高压直流电源具有击穿保护功能，当被测负载击穿时，会自动断开电压输出，并自动降压至0v，有效的保护电路和设备在高压测试条件下的安全性。

技术特征：

1.一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述wifi转串口模块（2）包括以太网接口，所述wifi转串口模块（2）通过以太网接口连接ao模块（3）。

3.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述ao模块（3）的分辨率为16位，所述ao模块（3）包括8个输出通道。

4.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述转换器（4）包含切换开关和电压跟随器电路，所述电压跟随器电路的输入端连接切换开关的输出端，所述电压跟随器电路的输出端连接程控高压直流电源（6）的电压调节接口。

5.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述电位器（5）为多圈旋钮式电位器，所述电位器（5）用于生成0-5v的连续可调电压控制信号。

6.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述程控高压直流电源（6）包括电压测量电路和电流测量电路，用于获取测试电路对应的电压值和电流值，并结合获取的电压值和电流值确定负载的电阻值。

7.根据权利要求6所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述电压测量电路的电压测量精度为5%，所述电流测量电路的电流分辨率为1微安。

8.根据权利要求1所述的一种智能化高压电缆直流测试装置，其特征在于，所述程控高压直流电源（6）还包括击穿保护结构，当被测负载被击穿时，击穿保护结构断开电压输出，并将电压降至0v。

9.一种基于权利要求1-8任一所述的一种智能化高压电缆直流测试装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述测试方式包括漏电流、直流电阻和直流耐压。

技术总结
本发明涉及一种智能化高压电缆直流测试装置和方法，该装置包括上位机：用于发送测量指令和接收测试结果和参数；wifi转串口模块：wifi转串口模块连接AO模块，用于接收上位机的测量指令并传输至程控高压直流电源，并接收程控高压直流电源的测试结果和参数传输至上位机；AO模块：用于连接wifi转串口模块和转换器；转换器：用于连接AO模块和电位器，并连接程控高压直流电源；电位器：用于采集外部控制信号并输送至程控高压直流电源；程控高压直流电源：用于高压绝缘电阻的测试，并获取对应的测试参数；程控高压直流电源连接wifi转串口模块，用于上传测试结果和参数，以及接收外部的控制指令。与现有技术相比，本发明具有测试精确且安全等优点。

技术研发人员：何邦乐,叶頲,李凌,徐浩森,朱亦嘉,周婕,朱亦凡,魏康妮,火亮,张伟,沈斌,杨勇诚,陈嘉威,李亚群
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22