專利名稱：一種局部放電測試儀檢定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子儀器測試測量領域，特別是一種局部放電測試儀檢定裝置。其涉及 高壓電器設備局部放電測試儀的檢定和校準，具體地說它是一種符合GB/T 7354-2003《局部 放電測量》的、能用來方便校準局部放電測試儀的特殊脈沖發(fā)生器構成的檢定裝置。
背景技術：
局部放電測量是近代發(fā)展起來的一種對絕緣損害很小的分析絕緣缺陷的先進測量手段， 它可以避免對高電壓設備進行有破壞性的交流耐壓試驗。局部放電測試儀就是應用這種測量 方法的工具，其用于測量高壓電氣設備局部放電信號，以視在放電量的大小表征高壓電氣設 備絕緣局部放電的強度。由于局部放電測量是高壓電力設備必不可少的絕緣試驗項目，因此 局部放電測試儀的準確度直接影響到電氣設備的絕緣可靠程度，關系到電力系統(tǒng)的安全運行 水平。局部放電測試儀的自身的性能對局放信號測量結果有決定性影響，而測量結果將影響 到電力設備的安全運行。為了保證測量結果的科學性和公正性，儀器的性能必須有統(tǒng)一的標 準，這就需要由專門機構對儀器進行校準。而開展局部放電測試儀校驗工作，就需要一套滿 足新國標GB/T 7354-2003要求的局部放電測試儀檢定裝置及完善的相關測試技術和實施方 案。據(jù)申請人所知，國家知識產(chǎn)權局公開的(專利號為92227665.X)實用新型專利"高壓高 速脈沖源"和其它類似專利，以及目前廣泛生產(chǎn)、使用的通用脈沖信號源，均無法用于按照 新國標GB/T 7354-2003要求對局部放電測試儀進行檢定、校準，其存在的共同的缺點是不 能提供從10mV 100V連續(xù)可調的波形且上升時間小于60ns的脈沖波，不能提供脈沖時延可 變的雙脈沖波。而要想按照新國標GB/T 7354-2003要求對局部放電測試儀進行方便地檢定、校準，就必須提供上述兩種脈沖波。申請人在研究中發(fā)現(xiàn)，目前，僅憑手頭掌握的技術資料 和產(chǎn)品信息，還難以找到合適的脈沖發(fā)生器用來對局部放電測試儀進行方便地檢定、校準， 同時也未見有相關文獻提及能產(chǎn)生上述兩種脈沖波的儀器或裝置。
實用新型內容
本實用新型的目的是，針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，同時為了滿足新國標68/丁7354-2003對局部放電測試儀檢定、校準的要求，提出并設計一種局部放電測試儀檢定裝置。其 是一種能方便地檢定、校準局部放電測試儀的由特殊脈沖發(fā)生器構成的檢定裝置。
本實用新型技術解決方案是，采用大規(guī)模模數(shù)混合集成電路和高壓驅動電路，其特征在 于，由異步振蕩電路、同步振蕩電路、窄脈沖發(fā)生電路、時延調節(jié)電路、相位調整電路、高 穩(wěn)定度直流高壓電源電路、二個高壓脈沖發(fā)生電路組成；其中，異步振蕩電路和同步振蕩電 路均接窄脈沖發(fā)生電路的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路的一個輸出接時延調節(jié)電路的輸入端；窄 脈沖發(fā)生電路的一個輸出接相位調整電路的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路的一個輸出接高壓脈沖 發(fā)生電路的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路的的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路的輸入端； 高穩(wěn)定度直流高壓電源電路的一個輸出接高壓脈沖發(fā)生電路的輸入端；高穩(wěn)定度直流高壓電 源電路的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路的輸入端。
其特征在于，異歩振蕩電路采用一個定時集成電路NE555。
其特征在于，同歩振蕩電路采用一個高速雙運算放大器集成電路LM358芯片、 一個高 速比較器LM393。
其特征在于，窄脈沖發(fā)生電路采用一個定時集成電路NE555。 其特征在于，時延調節(jié)電路采用一個定時集成電路7555。
其特征在于，相位調整電路采用一個定時集成電路7555和6非門集成電路4069。 其特征在于，高壓脈沖發(fā)生電路分別采用一個高壓NPN晶體管和高壓MOS晶體管。其特征在于，高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7采用一個脈寬調制集成電路SG3524。 本實用新型的優(yōu)點是，按照新國標GB/T 7354-2003對局部放電測試儀檢定、校準的要 求，創(chuàng)新地組合和運用已有的成熟電路，設計出能提供從10mV 100V連續(xù)可調的波形上升 時間小于60ns的脈沖波和脈沖時延可變的雙脈沖波的一種特殊脈沖發(fā)生器。主要應用通用 的定時集成電路和高壓MOS晶體管等分立器件，其結構合理、方便實用、該裝置的制造成 本較低、可靠性有保證。

圖l，本實用新型的電路原理方框圖； 圖2，本實用新型的異步振蕩電路的電路原理圖； 圖3,本實用新型的同步振蕩電路的電路原理圖； 圖4，本實用新型的時延調節(jié)電路的電路原理圖； 圖5，本實用新型的窄脈沖發(fā)生電路的電路原理圖； 圖6，本實用新型的相位調整電路的電路原理圖； 圖7，本實用新型的高壓脈沖發(fā)生電路的電路原理圖； 圖8,本實用新型的高穩(wěn)定度直流高壓電源電路的電路原理圖。
具體實施方式

下面，結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、.圖8所示，本實用新型由異步振蕩電路
1、同步振蕩電路2、時延調節(jié)電路3、窄脈沖發(fā)生電路4、相位調整電路5、高穩(wěn)定度直流
高壓電源電路7、高壓脈沖發(fā)生電路6、 8組成。二個高壓脈沖發(fā)生電路6、 8的結構相同，
均分別采用一個高壓NPN晶體管和 一個高壓MOS品體管。
其中，異步振蕩電路1的輸出YBC和同歩振蕩電路2的輸出TB均接窄脈沖發(fā)生電路4的輸入端in;窄脈沖發(fā)生電路4的-一個輸出out接時延調節(jié)電路3的輸入端in;窄脈沖發(fā)生 電路4的一個輸出out接相位調整電路5的輸入端in;窄脈沖發(fā)生電路4的一個輸出out接 高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入端inl;窄脈沖發(fā)生電路4的另一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電 路8的輸入端inl;時延調節(jié)電路3的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入端inl;相 位調整電路5的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路8的輸入端高穩(wěn)定度直流高壓電源 電路7的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入端in2;高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7的 另一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路8的輸入端in2。高壓脈沖發(fā)生電路6輸出脈沖時延可 調的雙脈沖；高壓脈沖發(fā)生電路8輸出電壓高達100V且連續(xù)可調的正負脈沖。
本實用新型遵循集成創(chuàng)新的理念，選擇應用廣泛的通用定時集成電路，組成特定功能的 單穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來完成所需的異步振蕩功能、同步振蕩功能、時延調節(jié)功能、窄脈沖 產(chǎn)生功能、相位調整功能。其基本工作原理是異步振蕩電路l產(chǎn)生頻率可調、占空比50% 的方波，同步振蕩電路2產(chǎn)生與裝置工作電源同步的固定頻率的方波；上述同步、異步兩個
信號用來觸發(fā)窄脈沖發(fā)生電路4，使其產(chǎn)生對應的同步或異步脈寬固定的窄脈沖波；時延調
節(jié)電路3將窄脈沖發(fā)生電路4產(chǎn)生的窄脈沖波延時一可變時間，此延時后的窄脈沖波和原窄 脈沖波同時輸入高壓脈沖發(fā)生電路6、驅動其產(chǎn)生脈沖時延可調的雙脈沖；相位調整電路5 將窄脈沖發(fā)生電路4產(chǎn)生的窄脈沖波反相后與原窄脈沖波同時輸入高壓脈沖發(fā)生電路8、驅 動其產(chǎn)生電壓高達lOOV且連續(xù)可調的iH負脈沖。高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7為二個高壓 脈沖發(fā)生電路即高壓脈沖發(fā)生電路6和高壓脈沖發(fā)生電路8提供電壓穩(wěn)定、紋波很小且電壓 連續(xù)可調的直流電源，保證其輸出脈沖的穩(wěn)定和準確。
如圖2所示，異步振蕩電路1由 一個定時集成電路NE555(IC5)，連接到IC5的5腳的電 容C24，連接到IC5的2腳和6腳的充電電容C23、連接到IC5的7腳和6腳的充電電阻R27、 R28，連接到IC5的8腳的濾波電容C25、 C31組成。電容C23、 C24的另一端按地、 C25 、 C31的負極接地。IC5的為3腳為異歩振蕩電路1的輸出YBC。
如圖3所示，同歩振蕩電路2是由一個高速雙運算放大器集成電路LM358芯片(由 IC7A、 IC7B組合)、 一個高速比較器LM393 S卩(由IC2A、 IC2B組合)及其外圍元器件組成。 其中，C26、 R24耦合同步信號到IC7B的5膽P，偏置電路R7、 D5通過R5接到IC7B的6 腳，D3、 D4組成IC7B的保護電路，IC7B的7腳經(jīng)R4接至IC7A的3展卩，R16接IC7A的2 腳、R17接IC7A的l腳和2腳、且R16與R17串接組成反饋回路，R19、 R20、 R21、 R22、 R23、 R25、 R26與IC2A、 IC2B組成雙限比較器、輸出同步脈沖信號，C14、 C27、 C32是IC7和IC2的濾波電路。
如圖4所示，時延調節(jié)電路3是由一個定時集成電路7555(IC3)及其外圍元器件C5、 C7、 C9、 C28、 C35、 D2、 R3、 R9組成。輸入信號in經(jīng)微分電路D2、 C9、 R9整形接至 IC3的2腳，電容C24連接到IC5的5腳，R3、 C5組成的充電電路接至IC5的6、 7腳， C28、 C35是連到IC3的8腳的濾波電路。
如圖5所示，窄脈沖發(fā)生電路4是由一個定時集成電路NE555 (IC7)及其外圍元器件 C39、 C41、 C43、 D4、 R211、 R221、 R231組成。輸入信號in經(jīng)微分電路D4、 C39、 R211 整形接至IC7的2腳，電容C43連接到IC7的5腳，R221、 R231、 C41組成的充電電路接至 IC7的6、 7腳，IC7的3腳輸出信號out。
如圖6所示，相位調整電路5是由一個定時集成電路7555 (IC1)和非門集成電路 4069(IC4A、 IC4B、 IC4C并聯(lián)組合)及其外圍元器件C4、 C6、 C8、 Dl、 Rl、 R8組成。輸 入信號in經(jīng)IC4反相后、再經(jīng)微分電路Dl 、 C8、 R8整形接至IC1的2腳，電容C6連接到 IC1的5腳，Rl、 C4組成的充電電路接至IC1的6、 7膽卩，IC1的3腳為相位調整電路5的 輸出端，輸出信號out。如圖7所示，高壓脈沖發(fā)生電路6和高壓脈沖發(fā)生電路8都是由一個高壓NPN晶體管 Ql和一個高壓MOS晶體管BG2及其外圍元器件R15、 R18、 R30、 C2、 C3、 C22組成。 其中，R18接Q1的發(fā)射極，R30、 C3接BG2的基極，R15接BG2的漏極，C2、 C22是電
源濾波電路。
窄脈沖發(fā)生電路4的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入端inl;窄脈沖發(fā)生電 路4的另一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路8的輸入端inl;時延調節(jié)電路3的一個輸出out 接高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入端inl;相位調整電路5的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路8 的輸入端inl;高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7的一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路6的輸入 端in2;高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7的另一個輸出out接高壓脈沖發(fā)生電路8的輸入端 in2。
如圖8所示，高穩(wěn)定度直流高壓電源電路7是由一個脈寬調制集成電路SG3524(IC2)及 其外圍元器件R15、 R181、 R30、 C211、 C3、 C22等組成。其中，C19、 C17、 C12是電源 濾波電路，W4、 R54、 R56組成分壓電路將輸出電壓經(jīng)C211、 R12、 R15反饋至IC2的1 腳，R2、 R181接至IC2的2腳，C13接至IC2的16腳，R11接至IC2的6腳，C5接至IC2 的7展P， C9、 R10接至IC2的9腳，R36接至IC2的4、 5展[1， R23接至IC2的12腳，R24 接至IC2的13腳，R22接至IC2的11腳和BG5的發(fā)射極，R25接至IC2的14腳和BG4的 發(fā)射極，BG4、 BG5的集電極接變壓器T1、 T2的輸入，Tl、 T2的輸出經(jīng)D6、 D10整流、 L2、 C38濾波后輸出高穩(wěn)定度直流高壓。
本實用新型的總體性能指標如下
校準脈沖電壓幅值可調，調節(jié)范圍從10mV至110V連續(xù)； 校準脈沖值允許誤差《1%; 校準脈沖發(fā)生器輸出內阻<100Q ;具備與工頻電源同歩的功能，為感應同歩方式； 脈沖上升沿<60ns; 脈沖間隔時間3 240u s可調； 脈沖頻率可調，范圍1Hz 3kHz。
本實用新型滿足新國標GB/T 7354-2003對局部放電測試儀檢定、校準的要求，能提供 從10mV 100V連續(xù)可調的波形上升時間小于60ns的脈沖波和脈沖時延可變的雙脈沖波，能 有效應用于局部放電測試儀的檢定、校準工作。
權利要求1、一種局部放電測試儀檢定裝置，采用大規(guī)模模數(shù)混合集成電路和高壓驅動電路，其特征在于，由異步振蕩電路(1)、同步振蕩電路(2)、窄脈沖發(fā)生電路(4)、時延調節(jié)電路(3)、相位調整電路(5)、高穩(wěn)定度直流高壓電源電路(7)、二個高壓脈沖發(fā)生電路(6)、(8)組成；其中，異步振蕩電路(1)和同步振蕩電路(2)均接窄脈沖發(fā)生電路(4)的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路(4)的一個輸出接時延調節(jié)電路(3)的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路(4)的一個輸出接相位調整電路(5)的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路(4)的一個輸出接高壓脈沖發(fā)生電路(6)的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路(4)的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路(8)的輸入端；高穩(wěn)定度直流高壓電源電路(7)的一個輸出接高壓脈沖發(fā)生電路(6)的輸入端；高穩(wěn)定度直流高壓電源電路(7)的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路(8)的輸入端。
2、 根據(jù)權利要求1所述的局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，異步振蕩電路(1) 采用一個定時集成電路NE555。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，同步振蕩電路(2) 采用一個高速雙運算放大器集成電路LM358芯片、 一個高速比較器LM393。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，窄脈沖發(fā)生電路 (4)采用一個定時集成電路NE555。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，時延調節(jié)電路(3) 采用一個定時集成電路7555。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，相位調整電路(5) 采用---個定時集成電路7555和6非門集成電路4069。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，高壓脈沖發(fā)生電路(6) 、 (8)分別采用一個高壓NPN晶體管和高壓MOS晶體管。
8、根據(jù)權利要求l所述的一種局部放電測試儀檢定裝置，其特征在于，高穩(wěn)定度直流 高壓電源電路(7)采用一個脈寬調制集成電路SG3524。
專利摘要本實用新型涉及一種局部放電測試儀檢定裝置，其采用大規(guī)模模數(shù)混合集成電路和高壓驅動電路，由異步振蕩電路、同步振蕩電路、窄脈沖發(fā)生電路、時延調節(jié)電路、相位調整電路、高穩(wěn)定度直流高壓電源電路、二個高壓脈沖發(fā)生電路組成；異步振蕩電路和同步振蕩電路均接窄脈沖發(fā)生電路；窄脈沖發(fā)生電路的一個輸出接時延調節(jié)電路；窄脈沖發(fā)生電路的一個輸出接相位調整電路；窄脈沖發(fā)生電路的一個輸出接高壓脈沖發(fā)生電路的輸入端；窄脈沖發(fā)生電路的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路的輸入端；高穩(wěn)定度直流高壓電源電路的一個輸出接一個高壓脈沖發(fā)生電路；高穩(wěn)定度直流高壓電源電路的另一個輸出接另一個高壓脈沖發(fā)生電路。其優(yōu)點是，結構合理、方便實用、制造成本較低、可靠性有保證。
文檔編號G01R35/00GK201233439SQ20082006847
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權日2008年7月15日
發(fā)明者伍志榮, 友 宋, 羅先中, 聶德鑫, 瑩 金, 饒文峰 申請人:國網(wǎng)武漢高壓研究院