專利名稱：柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于柱上開關(guān)工頻耐壓試驗的裝置，該裝置的電能提供可以是交流市電，也可以是直流蓄電池。
背景技術(shù)：
目前，工頻耐壓試驗是10kV開關(guān)最有效的絕緣測試方法，其突出特點是試驗電源的波形、頻率與10kV開關(guān)實際運行波形、頻率是一致的。因此，工頻耐壓試驗是IEC標準、國家標準以及電力、機械等行業(yè)規(guī)定的10kV開關(guān)設(shè)備必試試驗項目，包括10kV開關(guān)設(shè)備的型式試驗、出廠試驗、現(xiàn)場交接試驗以及設(shè)備運行中的預(yù)防性試驗都需要進行工頻耐壓試驗。因此，10kV開關(guān)設(shè)備的工頻耐壓試驗電源應(yīng)用是很廣泛的。
常規(guī)的10kV開關(guān)設(shè)備工頻耐壓試驗裝置，其基本組成部分是“交流市電+調(diào)壓器+工頻變壓器”模式，其特點是以220V交流市電為低壓電源。但是，因為有很多種情況是沒220V交流市電，所以現(xiàn)在的10kV柱上開關(guān)基本上是不進行工頻耐壓試驗的。例如有些開關(guān)制造廠的新建車間；新建變電所的10kV開關(guān)室；地區(qū)停電中的10kV開關(guān)制造廠的試驗車間和10kV柱上開關(guān)等，都會因為缺少10kV交流電源而進行不了10kV開關(guān)的工頻耐壓試驗。有人試探使用柴油發(fā)電機，但是由于存在噪聲大、油污染、維護困難、費用高等弊端，最終放棄使用。另外，即使有了交流市電，由于10kV柱上開關(guān)安裝在戶外桿塔上，離地面有幾米到十幾米，往往存在同桿或同塔雙回線或多回線的情況，稍有不慎，試驗高壓就會加到別的設(shè)備或線路上，存在極大的安全隱患。鑒于以上單一的或綜合的原因，現(xiàn)在基本沒有條件進行10kV柱上開關(guān)的工頻耐壓試驗。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺點，能夠不依賴于交流市電進行柱上開關(guān)的工頻耐壓試驗，從而解決在某些特殊場合由于沒有220V交流市電而導(dǎo)致柱上開關(guān)的絕緣試驗難以進行的問題。其次，在有220V交流市電的現(xiàn)場，也可以使用交流市電作為試驗電源，使本實用新型的應(yīng)用更加方便、廣泛。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括調(diào)壓器和工頻變壓器，其特征在于它還包括有一個直流蓄電池和DC/AC變換裝置，直流蓄電池的輸出端與DC/AC變換裝置的輸入端相連接，而DC/AC變換裝置的輸出端連接調(diào)壓器的一次繞組，調(diào)壓器的二次繞組與工頻變壓器的原邊繞組相連接，工頻變壓器的輸出端通過高壓試驗電纜與被試設(shè)備相連接，在調(diào)壓器的前端安裝有過流保護器，保護器的常閉觸點連接在DC/AC變換裝置的輸入端。
采用上述技術(shù)方案，首先將直流蓄電池輸出的直流電經(jīng)過DC/AC變換器，逆變轉(zhuǎn)換成220V交流工頻低壓電源，通過調(diào)壓器的調(diào)整，輸出0～50kV工頻交流電源，即可以在任何場所對被試設(shè)備進行耐壓實驗。
除此之外，本實用新型還可以在具備常規(guī)的交流市電的場所直接使用交流市電作為試驗電源，并且同時具有交、直流自動互相切換的功能。其具體方案是將交流市電的電源輸入端與DC/AC變換裝置的輸出端一同連接到調(diào)壓器的一次繞組上，同時在交流市電的輸入控制電路及DC/AC變換裝置的直流輸入電路上安裝有由接觸器及其常閉觸點控制的互鎖裝置，在交流市電的輸入控制電路上連接有過流保護器的常閉觸點。
本實用新型首先利用柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置，使直流蓄電池通過DC/AC轉(zhuǎn)換成為交流電源，通過調(diào)壓器，加到試驗變壓器上，產(chǎn)生柱上開關(guān)耐壓試驗用的電源，對柱上開關(guān)進行工頻耐壓試驗，從而使沒有交流市電的場合也可以很方便地對開關(guān)設(shè)備進行工頻耐壓試驗。同時，對于具備常規(guī)的交流市電的場所，還可以直接使用交流市電，提高了本實用新型的應(yīng)用價值。其次是本實用新型利用50kV全絕緣試驗電纜把試驗電壓施加到被試的10kV柱上開關(guān)上，使整個試驗電纜通過的地方對人身及其它設(shè)備都是絕緣的，安全的。從而成功地解決了柱上開關(guān)工頻耐壓試驗存在的瓶頸問題，使試驗變得方便、安全、可靠。
本實用新型可以組裝在一個或幾個箱體中，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，體積輕巧，便于攜帶。


圖1是本實用新型的一種實施例在具體工作時的狀態(tài)圖。
圖2是本實用新型的最佳實施例的電器原理圖。
圖3是本實用新型中的高壓試驗電纜的外形示意圖。
圖4是圖1中所示的高壓試驗電纜的橫截面的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做進一步詳細的說明。
由圖1可見，本實用新型的試驗裝置組裝在三個箱體中，其中1是直流蓄電池、2是DC/AC轉(zhuǎn)換裝置及調(diào)壓器、3是試驗變壓器。圖中4是電纜支架及接地極、5是全絕緣高壓試驗電纜、6是10kV柱上開關(guān)(被試設(shè)備)。
圖2中DC為直流蓄電池，可以為直流12V，直流24V，直流36V或者直流48V等。K1直流控制開關(guān)；K2交流控制開關(guān)K3交流供電啟動按鈕；K4交流供電停止按鈕；J1直流供電控制接觸器；J2交流供電控制接觸器；J3過流保護器；T1調(diào)壓器0～250V；T2試驗變壓器50kV/10mA；R限流電阻；Cx被試設(shè)備；V1直流電壓表；V2試驗變壓器一次側(cè)電壓表；V3試驗電壓表；L1，L2，L3分別是試驗變壓器的原邊繞組、測量繞組和副邊繞組。
參照圖1和圖2，在沒有220V市電電源時，供電電源采用蓄電池DC。由圖2可見，DC的輸出端經(jīng)過直流控制開關(guān)K1連接到DC/AC變換器的輸入端，DC/AC變換器的輸出端與調(diào)壓器T1的一次繞組相連接。DC/AC變換器實現(xiàn)將DC變換成脈動小于2％的工頻220交流電壓，加到自耦式調(diào)壓器T1的一次繞組上。當(dāng)DC輸入電壓低于設(shè)定值時，DC/AC變換器報警并按設(shè)定要求停止工作。蓄電池電壓不足時，通過充電池進行充電。
自耦式調(diào)壓器的二次繞組輸出0～250V范圍內(nèi)的可調(diào)電壓，與試驗變壓器T2的原邊繞組L1相連接，試驗變壓器T2的副邊繞組L3輸出試驗電壓，作用到被試設(shè)備CX上，對被試設(shè)備CX進行工頻耐壓試驗。為了進一步保證設(shè)備安全，在調(diào)壓器T1前增加一級過流保護器J3，它的保護觸點連接在DC/AC的輸入端上。
在有交流市電的現(xiàn)場可以采用交流220V供電。由圖2可見，將220V交流電壓直接連接到調(diào)壓器T1的輸入端。在控制方式上，直流供電與交流供電通過接觸器J1和J2實現(xiàn)互鎖以防止誤操作在DC/AC的輸入端的兩極之間跨接有J1，并串聯(lián)有J2的常閉控制觸點；在220V交流電源的控制電路中連接有J2并串聯(lián)有J1的常閉觸點。過流保護器J3的常閉觸點分別與J1、J2及其觸點相串聯(lián)。
由圖3所示，7試驗端子；8電纜終端；9接地極；10電纜。高壓試驗電纜的斷面結(jié)構(gòu)如圖4所示。它的中間導(dǎo)體11是由多股銅絲絞合而成，在它的外面設(shè)有內(nèi)導(dǎo)電屏蔽層12、絕緣層13、外導(dǎo)電屏蔽層14、屏蔽層15、內(nèi)墊層16、鎧裝層17和外護層18。為了使高場強梯度性遞減，內(nèi)導(dǎo)電屏蔽層12和外導(dǎo)電屏蔽層14是由半導(dǎo)體材料制成。為了增加電纜的柔韌性和機械強度，并且使電纜在接地以后完全絕緣，屏蔽層14和鎧裝層17分別采用銅網(wǎng)和不銹鋼網(wǎng)制作。
50kV全絕緣高壓試驗電纜是專門為10kV柱上開關(guān)的工頻耐壓試驗而設(shè)計的，也可以用于所有的10kV非電纜設(shè)備的工頻耐壓試驗。
50kV全絕緣試驗電纜的電纜終端8的制作是經(jīng)過專門設(shè)計的。因為導(dǎo)電體直徑較小，常規(guī)的10kV電力電纜終端頭的尺寸不能滿足要求。并且終端頭的絕緣水平要與該試驗電纜的絕緣水平一致，達到長期耐受50kV工頻電壓的水平。
權(quán)利要求1.柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置，它包括調(diào)壓器和工頻變壓器，其特征在于它還包括有一個直流蓄電池和DC/AC變換裝置，直流蓄電池的輸出端與DC/AC變換裝置的輸入端相連接，而DC/AC變換裝置的輸出端連接調(diào)壓器的一次繞組，調(diào)壓器的二次繞組與工頻變壓器的原邊繞組相連接，工頻變壓器的輸出端通過高壓試驗電纜與被試設(shè)備相連接，在調(diào)壓器的前端安裝有過流保護器，保護器的常閉觸點連接在DC/AC變換裝置的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置，其特征在于將交流市電的電源輸入端與DC/AC變換裝置的輸出端一同連接到調(diào)壓器的一次繞組上，同時在交流市電的輸入控制電路及DC/AC變換裝置的直流輸入電路上安裝有由接觸器及其常閉觸點控制的互鎖裝置，在交流市電的輸入控制電路上連接有過流保護器的常閉觸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱上開關(guān)的工頻耐壓試驗裝置，其特征在于所說的高壓試驗電纜的中間導(dǎo)體是由多股銅絲絞合而成，導(dǎo)體外面包括有多層半導(dǎo)體屏蔽層以及由金屬網(wǎng)制作的屏蔽層及鎧裝層。
專利摘要柱上開關(guān)工頻耐壓試驗裝置，包括調(diào)壓器和工頻變壓器，其特征在于它還包括有一個直流蓄電池和DC/AC變換裝置，直流蓄電池的輸出端與DC/AC變換裝置的輸入端相連接，而DC/AC變換裝置的輸出端連接調(diào)壓器的一次繞組，調(diào)壓器的二次繞組與工頻變壓器的原邊繞組相連接，工頻變壓器的輸出端通過高壓試驗電纜與被試設(shè)備相連接，在調(diào)壓器的前端安裝有過流保護器，保護器的常閉觸點連接在DC/AC變換裝置的輸入端。其特點是，在沒有交流市電的場合下，可以很方便地對開關(guān)設(shè)備進行工頻耐壓試驗，同時對于具備常規(guī)的交流市電的場所，還可以直接使用交流市電，提高了本實用新型的應(yīng)用價值。本實用新型的優(yōu)點是使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，體積輕巧，便于攜帶。
文檔編號G01R31/12GK2743846SQ20042003208
公開日2005年11月30日 申請日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者崔文軍, 趙作利 申請人:崔文軍, 趙作利