專利名稱：交流耐壓測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐壓測試領(lǐng)域。更具體地講，本發(fā)明涉及一種交流耐壓測試儀。
背景技術(shù)：
電氣設(shè)備在工作狀態(tài)中，不僅要承受額定的工作電壓，還要承受運(yùn)行過程中出現(xiàn)的短時間的高于額定工作電壓的過電壓。在這些過電壓的作用下，電氣絕緣材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生變化。當(dāng)過電壓強(qiáng)度達(dá)到某一定值時，就會使材料的絕緣擊穿，電器將不能正常運(yùn)行，并且操作者可能會發(fā)生觸電的危險。為此，需要對各種電氣設(shè)備進(jìn)行耐壓測試。交流耐壓測試儀主要用于檢測電器的絕緣材料所能承受交流耐壓能力。在耐壓測試時，交流耐壓測試儀將一個高于正常工作的電壓加在產(chǎn)品上測試，這個電壓必須持續(xù)一段規(guī)定的時間。如果一個零組件在規(guī)定的時間內(nèi)，其漏電電流亦保持在規(guī)定的范圍內(nèi)(即， 不超過交流耐壓測試電流閾值)，就可以確定這個零組件在正常的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，符合安全標(biāo)準(zhǔn)。圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的交流耐壓試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的交流耐壓試驗(yàn)儀包括低壓斷路器QF、交流接觸器KM、過流繼電器U、可調(diào)自耦變壓器TB、升壓變壓器SB、試驗(yàn)停止按鈕SS、試驗(yàn)啟動按鈕SF。低壓斷路器QF連接到交流市電的火線L和零線N?？烧{(diào)自耦變壓器TB由一次繞組(輸入交流市電220V固定電壓)和二次繞組(輸出人為可調(diào)的交流0 250V電壓)構(gòu)成。升壓變壓器SB由輸入為額定電壓200V的一次繞組和輸出為額定電壓50KV(或100KV) 的二次繞組構(gòu)成。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的交流耐壓試驗(yàn)儀，當(dāng)需要測試時，通過試驗(yàn)啟動按鈕SF啟動交流接觸器KM進(jìn)行有觸點(diǎn)式接通來啟動交流耐壓試驗(yàn)儀，通過人為轉(zhuǎn)動可調(diào)自耦變壓器TB的手柄進(jìn)行有觸點(diǎn)式電壓調(diào)節(jié)。在測試過程中，通過有觸點(diǎn)式過流繼電器LJ進(jìn)行過流保護(hù)。 在關(guān)閉交流耐壓試驗(yàn)儀時，通過試驗(yàn)停止按鈕SS進(jìn)行有觸點(diǎn)式的斷電。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的交流耐壓試驗(yàn)儀在操作時需要操作者進(jìn)行觸點(diǎn)式的手動操作，存在一定的安全隱患。此外，由于通過操作者手動操作可調(diào)自耦變壓器TB的手柄來調(diào)節(jié)電壓，因此，測試的輸出電壓其升壓速度不均勻且誤差較大，對測試結(jié)果有很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種交流耐壓試驗(yàn)儀，其能夠有效地保護(hù)操作者的安全， 并且能夠準(zhǔn)確地輸出需要的測試電壓。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種交流耐壓試驗(yàn)儀，其特征在于包括調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊、升壓變壓器、可編程邏輯控制器、電流互感器，其中，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端從交流電網(wǎng)接收電壓，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端連接到升壓變壓器，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的控制端連接到可編程邏輯控制器，其中， 電流互感器與調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端、調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端、升壓變壓器的功率輸出端之一串聯(lián)以檢測電流值，電流互感器將檢測的電流值發(fā)送到可編程邏輯控制器。 可選地，所述交流耐壓測試儀還包括低壓斷路器，低壓斷路器與調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端串聯(lián)?？蛇x地，所述交流耐壓測試儀還包括顯示及輸入單元，顯示及輸入單元從操作者接收控制信號并將控制信號發(fā)送給可編程邏輯控制器?？蛇x地，顯示及輸入單元從可編程邏輯控制器接收由電流互感器檢測的電流值并進(jìn)行顯示?？蛇x地，所述控制信號為用于描述調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓與時間之間的關(guān)系曲線的參數(shù)。可選地，可編程邏輯控制器基于所述控制信號控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓?？蛇x地，當(dāng)所述電流值大于預(yù)定閾值時，可編程邏輯控制器控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊輸出零電壓，其中，所述預(yù)定閾值大于交流耐壓測試電流閾值?？蛇x地，可編程邏輯控制器基于預(yù)設(shè)的控制信號控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓。根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀，通過使用調(diào)壓IGBT模塊進(jìn)行調(diào)壓，從而能夠避免操作者進(jìn)行觸點(diǎn)式的調(diào)壓操作，保證的操作者的安全，并且能夠勻速精確地輸出期望的電壓。此外，根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀還可防止在測試過程中由于被測物的短路或過流造成的對交流耐壓試驗(yàn)儀的損害。將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實(shí)施而得知。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的交流耐壓試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，示例性實(shí)施例在附圖中示出。然而，可以以許多不同的形式實(shí)施示例性實(shí)施例，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的示例性實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例從而本公開將會徹底和完整，并將完全地將示例性實(shí)施例的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓測試儀包括調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊 (IGBT) 201、升壓變壓器202、可編程邏輯控制器(PLC) 203、電流互感器204、低壓斷路器 205、顯示及輸入單元206。調(diào)壓IGBT模塊201經(jīng)由低壓斷路器205連接到交流電網(wǎng)(例如，220V的市電電網(wǎng))，在PLC 203的控制下對交流電網(wǎng)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)(AC-AC變換)，并將調(diào)節(jié)后的電壓提供給升壓變壓器202。升壓變壓器202對調(diào)壓IGBT模塊201輸出的電壓進(jìn)行升壓，并將升壓后的電壓施加到被試物。具體地說，調(diào)壓IGBT模塊201的功率輸入端連接到交流電網(wǎng)以接收交流電壓，調(diào)壓IGBT模塊201的功率輸出端連接到升壓變壓器202的功率輸入端以向升壓變壓器202提供調(diào)節(jié)后的交流電壓。同時，調(diào)壓IGBT模塊201的控制端連接到PLC 203，以接受PLC 203 的控制。升壓變壓器202的功率輸出端將升壓后的電壓施加到被試物。電流互感器204用于檢測流過調(diào)壓IGBT模塊201的電流，并將檢測結(jié)果輸出給 PLC 203。為此，電流互感器204與調(diào)壓IGBT模塊201的功率輸入端串聯(lián)?？蛇x地，電流互感器204可與調(diào)壓IGBT模塊201的功率輸出端串聯(lián)，或者與升壓變壓器202的功率輸出端串聯(lián)。顯示及輸入單元206用于將控制參數(shù)輸入到PLC 203。例如，控制參數(shù)可以是用于描述調(diào)壓IGBT模塊201的輸出電壓與時間之間的關(guān)系曲線的參數(shù)。這樣，PLC 203根據(jù)該關(guān)系曲線對調(diào)壓IGBT模塊201的輸出電壓進(jìn)行控制，從而輸出期望的輸出電壓曲線。調(diào)壓 IGBT模塊201輸出的電壓經(jīng)升壓變壓器202升壓后，可以輸出用于檢測被測物的耐壓測試電壓曲線。換句話說，該關(guān)系曲線乘以升壓變壓器202的升壓比后得到測試電壓曲線。顯示及輸入單元206可顯示輸入的控制參數(shù)。此外，顯示及輸入單元206還可顯示電流互感器204檢測的電流值。 可選地，所述控制參數(shù)預(yù)設(shè)在PLC 203中，而不需要通過顯示及輸入單元206進(jìn)行輸入。在整個測試過程中，如果電流互感器204檢測的電流沒有超過交流耐壓測試電流閾值(例如，1A)，則表明被測物通過了交流耐壓測試；否則，則表明被測物沒有通過交流耐壓測試。此時，PLC 203可控制顯示及輸入單元206顯示該結(jié)果。此外，PLC 203也可以通過其他的輸出裝置(例如，報警燈、揚(yáng)聲器等)來報告該結(jié)果。此外，當(dāng)PLC 203確定所述電流超出大于所述耐壓測試閾值的預(yù)定閾值時，控制調(diào)壓IGBT模塊201輸出零電壓，以防止交流耐壓測試儀過流或短路。下面示出一個進(jìn)行交流耐壓測試的示例。假設(shè)升壓變壓器202的升壓比為250，在進(jìn)行交流耐壓測試時，交流耐壓值為 30KV，持續(xù)時間為1分鐘，從OV至30KV的升壓速度為5KV/s。此時，對調(diào)壓IGBT模塊201的輸出電壓的要求為輸出電壓為120V，持續(xù)時間為1 分鐘，從OV至120V的升壓速度為20V/S。這樣，PLC 203可根據(jù)上述對調(diào)壓IGBT模塊201 的輸出電壓的要求對調(diào)壓IGBT模塊201進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀，通過使用調(diào)壓IGBT模塊進(jìn)行調(diào)壓，從而能夠避免操作者進(jìn)行觸點(diǎn)式的調(diào)壓操作，保證的操作者的安全，并且能夠精確地輸出期望的電壓。此外，根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓試驗(yàn)儀還可防止在測試過程中由于被測物的短路或過流造成的對交流耐壓試驗(yàn)儀的損害。盡管已經(jīng)參照其示例性實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種交流耐壓測試儀，其特征在于包括調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊、升壓變壓器、可編程邏輯控制器、電流互感器，其中，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端從交流電網(wǎng)接收電壓，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端連接到升壓變壓器，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的控制端連接到可編程邏輯控制器，其中，電流互感器與調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端、調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端、升壓變壓器的功率輸出端之一串聯(lián)以檢測電流值，電流互感器將檢測的電流值發(fā)送到可編程邏輯控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流耐壓測試儀，其特征在于還包括低壓斷路器，低壓斷路器與調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流耐壓測試儀，其特征在于還包括顯示及輸入單元，顯示及輸入單元從操作者接收控制信號并將控制信號發(fā)送給可編程邏輯控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，顯示及輸入單元從可編程邏輯控制器接收由電流互感器檢測的電流值并進(jìn)行顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，所述控制信號為用于描述調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓與時間之間的關(guān)系曲線的參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，可編程邏輯控制器基于所述控制信號控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，當(dāng)所述電流值大于預(yù)定閾值時，可編程邏輯控制器控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊輸出零電壓，其中，所述預(yù)定閾值大于交流耐壓測試電流閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，可編程邏輯控制器基于預(yù)設(shè)的控制信號控制調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交流耐壓測試儀，其特征在于，所述控制信號為用于描述調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的輸出電壓與時間之間的關(guān)系曲線的參數(shù)。
全文摘要
一種交流耐壓測試儀，包括調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊、升壓變壓器、可編程邏輯控制器、電流互感器，其中，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端從交流電網(wǎng)接收電壓，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端連接到升壓變壓器，調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的控制端連接到可編程邏輯控制器，其中，電流互感器與調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸入端、調(diào)壓絕緣柵雙極型晶體管模塊的功率輸出端、升壓變壓器的功率輸出端之一串聯(lián)、以檢測電流值，電流互感器將檢測的電流值發(fā)送到可編程邏輯控制器。根據(jù)本發(fā)明的交流耐壓測試儀解決了現(xiàn)有技術(shù)中操作不安全并且輸出精度低、無法實(shí)現(xiàn)智能自控的問題，從而可保證操作者及被試設(shè)備的安全，并且能夠精確地輸出期望的電壓值。
文檔編號G01R31/12GK102393499SQ201110350149
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者張媛素, 張恩財, 李莎, 杜曉莉, 王俊 申請人:攀鋼集團(tuán)冶金工程技術(shù)有限公司