本發(fā)明涉及試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于對高壓電能表拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

高壓電能表是一種新型電能計(jì)量器具，從其運(yùn)行的情況看，配電網(wǎng)(6kV至35kV)上使用高壓電能表在安全性、準(zhǔn)確性和可靠性方面可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高壓電能表計(jì)量裝置。高壓電能表具有體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是可以節(jié)約資源和能源，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。因此高壓電能表對于傳統(tǒng)的電能計(jì)量柜和高壓電力計(jì)量箱是一種技術(shù)進(jìn)步，是傳統(tǒng)配電網(wǎng)高壓電能計(jì)量裝置的換代產(chǎn)品。

在配電網(wǎng)中，高壓用戶經(jīng)常使用跌落式保險(xiǎn)裝置進(jìn)行線路分?jǐn)嗪完P(guān)合操作，關(guān)斷時(shí)由于空氣熄弧能力差，而觸頭的運(yùn)行速度慢，電弧要經(jīng)過約十個(gè)周波才能熄滅，在燃弧過程中，設(shè)備被施加了波形嚴(yán)重畸變的電壓，不但有大量的諧波，而且還有直流分量，容易激發(fā)諧振過電壓，危害電力設(shè)備包括高壓電能表的安全。實(shí)驗(yàn)表明，配電網(wǎng)電壓互感器的損壞在很多情況下是使用跌落式保險(xiǎn)不同期分?jǐn)嗑€路引起的。由于工程造價(jià)問題，跌落式保險(xiǎn)還會(huì)長時(shí)間使用，因此在高壓電能表通用技術(shù)條件的國家標(biāo)準(zhǔn)中要求對高壓電能表進(jìn)行高壓拉弧試驗(yàn)，模擬跌落式保險(xiǎn)非同期分?jǐn)嗑€路的過程，考核其能否經(jīng)受高壓拉弧的考驗(yàn)。具體試驗(yàn)要求為：對高壓電能表試品施加120％額定電壓和50％額定電流，分?jǐn)嗬纤膫€(gè)循環(huán)，燃弧時(shí)間控制在2s～3s。

目前缺乏相應(yīng)的高壓拉弧試驗(yàn)裝置對高壓電能表進(jìn)行拉弧試驗(yàn)，無法考核高壓電能表相關(guān)性能，因此急需設(shè)計(jì)拉弧電流、拉弧時(shí)間和拉弧次數(shù)可控的高壓電能表高壓拉弧試驗(yàn)方法和裝置，滿足目前檢測工作的緊迫需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：低壓信號(hào)源、升壓器、一對放電球隙、機(jī)械動(dòng)作單元、小電流信號(hào)源、升流器、電壓電流采集單元和控制單元；所述升流器、所述一對放電球隙、所述升壓器連通形成試驗(yàn)回路；所述低壓信號(hào)源連接所述試驗(yàn)回路的升壓器，所述小電流信號(hào)源連接所述試驗(yàn)回路的升流器；所述一對放電球隙中的一只放電球隙為靜電極，所述靜電極與所述升壓器的輸出端連接；所述一對放電球隙中的另一只為動(dòng)電極，所述動(dòng)電極連接所述升流器的輸出端，并且所述動(dòng)電極通過絕緣桿件與所述機(jī)械動(dòng)作單元連接；所述電壓電流采集單元與試驗(yàn)回路連接；所述控制單元用于控制所述機(jī)械動(dòng)作單元和所述低壓信號(hào)源；

所述系統(tǒng)被配置以用于：

控制低壓信號(hào)源，所述控制單元控制所述低壓信號(hào)源輸出電壓信號(hào)；

控制一對放電球隙的間距，所述控制單元發(fā)送指令到所述機(jī)械動(dòng)作單元，控制所述一對放電球隙的間距；

控制電弧的產(chǎn)生，控制所述機(jī)械動(dòng)作單元所述一對放電球隙的間距導(dǎo)致一對放電球隙產(chǎn)生電弧并開始計(jì)時(shí)，同時(shí)所述電壓電流采集單元對電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行采集；

控制電弧的熄滅，當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)間達(dá)到設(shè)置值時(shí)控制切斷電壓，同時(shí)所述機(jī)械動(dòng)作單元加大一對放電球隙間距，并可控制電弧的熄滅。

優(yōu)選地，所述低壓信號(hào)源的輸出范圍為0V至250V。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)回路的交流電壓范圍為6kV至35kV并且交流電流范圍為1A至500A。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)回路包括虛功率源，由一路獨(dú)立的電壓電源提供電壓信號(hào)，由另一路獨(dú)立的電流電源提供電流信號(hào)，并且電壓信號(hào)經(jīng)過所述升壓器進(jìn)行放大，并且電流信號(hào)經(jīng)過所述升流器后施加到所述電流信號(hào)回路中，從而在所述試驗(yàn)回路中產(chǎn)生高電壓大電流信號(hào)。

優(yōu)選地，所述一對放電球隙與所述升壓器以串聯(lián)的方式連接，所述機(jī)械動(dòng)作單元控制所述一對放電球隙間距，所述間距連續(xù)調(diào)節(jié)，其中步長小于1mm。

優(yōu)選地，其中將所述一對放電球隙放置在調(diào)溫調(diào)濕箱中，并且設(shè)置調(diào)溫調(diào)濕箱的溫度和濕度，從而保證所述電弧的拉弧時(shí)間和進(jìn)行拉弧時(shí)一對放電球隙的距離。

優(yōu)選地，所述升壓器為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，所述升壓器的額定輸入電壓為200V，額定輸出電壓可設(shè)置為10/√3kV和35/√3kV，額定輸出容量40kVA并且所述升壓器能耐受10倍額定電壓的沖擊電壓。

優(yōu)選地，所述升流器為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，額定輸入電流范圍為0A至50A，額定輸出電流范圍為0A至500A，額定輸出電壓2V，次級(jí)線包對初級(jí)線包、次級(jí)線包對外殼均能耐受300kV沖擊電壓。

優(yōu)選地，所述一對放電球隙球徑范圍為50mm至200mm，并且靜電極材質(zhì)為銅，且動(dòng)電極材質(zhì)為不銹鋼。

優(yōu)選地，所述電壓電流采集單元包括300kV沖擊電阻分壓器、500A/4V霍爾傳感器HST21以及NI多功能采集卡DAQPad-6015。

優(yōu)選地，所述小電流信號(hào)源輸入電壓220V，輸出電流為0A至50A，輸出功率1000W，使用自耦式變壓器控制輸入電流，所述小電流信號(hào)源配置有過電壓、過電流、過高溫保護(hù)裝置。

優(yōu)選地，所述控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP2812和上位機(jī)PC。

優(yōu)選地，所述方法包括：

建立試驗(yàn)電路，所述試驗(yàn)電路包括低壓信號(hào)源、升壓器、一對放電球隙、機(jī)械動(dòng)作單元、小電流信號(hào)源、升流器、電壓電流采集單元和控制單元；所述升流器、所述一對放電球隙、所述升壓器連通形成試驗(yàn)回路；所述低壓信號(hào)源連接所述試驗(yàn)回路的升壓器，所述小電流信號(hào)源連接所述試驗(yàn)回路的升流器；所述一對放電球隙中的一只放電球隙為靜電極，所述靜電極與所述升壓器的輸出端連接；所述一對放電球隙中的另一只為動(dòng)電極，所述動(dòng)電極連接所述升流器的輸出端，并且所述動(dòng)電極通過絕緣桿件與所述機(jī)械動(dòng)作單元連接；所述電壓電流采集單元與試驗(yàn)回路連接；所述控制單元用于控制所述機(jī)械動(dòng)作單元和所述低壓信號(hào)源；

控制一對放電球隙的間距，所述控制單元發(fā)送指令到所述機(jī)械動(dòng)作單元，控制所述一對放電球隙的間距；

控制電弧的產(chǎn)生，所述一對放電球隙的間距產(chǎn)生導(dǎo)致一對放電球隙產(chǎn)生電弧并開始計(jì)時(shí)，同時(shí)所述電壓電流采集單元對電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行采集；

控制電弧的熄滅，當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)間達(dá)到設(shè)置值時(shí)控制切斷電壓，同時(shí)所述機(jī)械動(dòng)作單元加大一對放電球隙間距，并可控制電弧的熄滅。

本發(fā)明針對高壓電能表高壓拉弧試驗(yàn)的要求，提供一種高壓電能表高壓拉弧的試驗(yàn)系統(tǒng)，能提供所需的拉弧電流和拉弧電流持續(xù)時(shí)間，并可以多次拉弧，從而滿足高壓電能表檢測工作的需求。本發(fā)明在需要施加高電壓大電流的試驗(yàn)回路中應(yīng)用虛功率源的設(shè)計(jì)，由兩路獨(dú)立電源分別提供電壓和電流信號(hào)，同時(shí)在電壓回路中串入一對放電球隙，一對放電球隙的間距可由機(jī)械動(dòng)作單元控制，通過調(diào)整放電球隙距離來實(shí)現(xiàn)拉弧，同時(shí)在起弧時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)，達(dá)到拉弧所需時(shí)間時(shí)切斷電源，并通過加大球隙間距來控制拉弧電流的持續(xù)時(shí)間。

附圖說明

通過參考下面的附圖，可以更為完整地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方式：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于對高壓電能表拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于對高壓電能表拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，然而，本發(fā)明可以用許多不同的形式來實(shí)施，并且不局限于此處描述的實(shí)施例，提供這些實(shí)施例是為了詳盡地且完全地公開本發(fā)明，并且向所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。對于表示在附圖中的示例性實(shí)施方式中的術(shù)語并不是對本發(fā)明的限定。在附圖中，相同的單元/元件使用相同的附圖標(biāo)記。

除非另有說明，此處使用的術(shù)語(包括科技術(shù)語)對所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員具有通常的理解含義。另外，可以理解的是，以通常使用的詞典限定的術(shù)語，應(yīng)當(dāng)被理解為與其相關(guān)領(lǐng)域的語境具有一致的含義，而不應(yīng)該被理解為理想化的或過于正式的意義。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于對高壓電能表拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，系統(tǒng)100包括：低壓信號(hào)源101、升壓器102、一對放電球隙105、機(jī)械動(dòng)作單元106、小電流信號(hào)源103、升流器104、電壓電流采集單元107、控制單元108、調(diào)溫調(diào)濕箱109。升流器104、一對放電球隙105、升壓器102連通形成試驗(yàn)回路。低壓信號(hào)源101連接試驗(yàn)回路的升壓器102，小電流信號(hào)源103連接試驗(yàn)回路的升流器104。一對放電球隙105中的一只放電球隙為靜電極，靜電極與升壓器102的輸出端連接。一對放電球隙105中的另一只為動(dòng)電極，動(dòng)電極連接升流器104的輸出端，并且動(dòng)電極通過絕緣桿件與機(jī)械動(dòng)作單元106連接。電壓電流采集單元107與試驗(yàn)回路連接，控制單元108用于控制機(jī)械動(dòng)作單元106和低壓信號(hào)源101。優(yōu)選地，系統(tǒng)100用于：控制一對放電球隙105的間距，控制單元108發(fā)送指令到機(jī)械動(dòng)作單元106，控制一對放電球隙105的間距?？刂齐娀〉漠a(chǎn)生，一對放電球隙105的間距產(chǎn)生導(dǎo)致一對放電球隙105產(chǎn)生電弧并開始計(jì)時(shí)，同時(shí)電壓電流采集單元107對電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行采集?？刂齐娀〉南?，當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)間達(dá)到設(shè)置值時(shí)控制切斷電壓，同時(shí)機(jī)械動(dòng)作單元106加大一對放電球隙105間距，并可控制電弧的熄滅?；诒景l(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明提供一種用于對高壓電能表高壓拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠提供所需的拉弧電流和拉弧電流持續(xù)時(shí)間，并可以多次拉弧，從而滿足高壓電能表檢測工作的需求。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，系統(tǒng)100包括：低壓信號(hào)源101、升壓器102、一對放電球隙105、機(jī)械動(dòng)作單元106、小電流信號(hào)源103、升流器104、電壓電流采集單元107和控制單元108、、調(diào)溫調(diào)濕箱109。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施方式建立的試驗(yàn)系統(tǒng)包括的電路連接為：升流器104、一對放電球隙105、升壓器102連通形成試驗(yàn)回路。低壓信號(hào)源101連接試驗(yàn)回路的升壓器102，小電流信號(hào)源103連接試驗(yàn)回路的升流器104。一對放電球隙105中的一只放電球隙為靜電極，靜電極與升壓器102的輸出端連接。一對放電球隙105中的另一只為動(dòng)電極，動(dòng)電極連接升流器104的輸出端，并且動(dòng)電極通過絕緣桿件與機(jī)械動(dòng)作單元106連接。電壓電流采集單元107與試驗(yàn)回路連接，控制單元108用于控制機(jī)械動(dòng)作單元106和低壓信號(hào)源101。

優(yōu)選地，小電流信號(hào)源103輸了電流信號(hào)通過升流器104產(chǎn)生大電流信號(hào)至試驗(yàn)回路，低壓信號(hào)源101輸出低電壓信號(hào)通過升壓器102產(chǎn)生高電壓信號(hào)，試驗(yàn)回路處于高電位，一對放電球隙105接入高電壓試驗(yàn)回路，一對放電球隙105的靜電極連接升壓器102的輸出端，動(dòng)電極連接到升流器104的輸出端，同時(shí)動(dòng)電極通過絕緣桿連接到機(jī)械動(dòng)作單元106?？刂茊卧?08發(fā)送指令到機(jī)械動(dòng)作單元106，通過移動(dòng)一對放電球隙105的動(dòng)電極，控制一對放電球隙105產(chǎn)生間距，在一對一對放電球隙105產(chǎn)生電弧并在電弧出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)電弧持續(xù)時(shí)間達(dá)到設(shè)置值時(shí)控制單元108發(fā)出信號(hào)控制繼電器切斷電壓源輸出信號(hào)，電弧熄滅，從而控制電弧產(chǎn)生的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)，電壓電流采集單元107對試驗(yàn)回路中的電壓信號(hào)與電流信號(hào)進(jìn)行采集，檢測電弧產(chǎn)生時(shí)試驗(yàn)回路的電壓信號(hào)與電流信號(hào)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，需要對一對放電球隙105進(jìn)行多次拉弧時(shí)，控制單元108控制繼電器接通電源，重新施加電壓電流信號(hào)，控制單元108發(fā)送指令到機(jī)械動(dòng)作單元106，控制一對放電球隙105閉合，之后再重復(fù)控制一對放電球隙105產(chǎn)生間距，使一對放電球隙105重復(fù)產(chǎn)生電弧，直到達(dá)到所需要的次數(shù)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，低壓信號(hào)源的輸出范圍為0V至250V，低壓信號(hào)源包括額定容量為50kVA的調(diào)壓器，220V的固態(tài)繼電器和300A的過流保護(hù)器。繼電器控制低壓信號(hào)源的開啟和關(guān)閉。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，試驗(yàn)回路的交流電壓范圍為6kV至35kV并且交流電流范圍為1A至500A。用于產(chǎn)生拉弧的一對放電球隙105在試驗(yàn)回路中進(jìn)行拉弧試驗(yàn)，產(chǎn)生電弧的拉弧時(shí)間和拉弧次數(shù)均可設(shè)置。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，試驗(yàn)回路包括虛功率源，由一路獨(dú)立的電壓電源提供電壓信號(hào)，由另一路獨(dú)立的電流電源提供電流信號(hào)，并且電壓信號(hào)經(jīng)過升壓器進(jìn)行放大，并且電流信號(hào)經(jīng)過升流器后施加到電流信號(hào)回路中，從而在試驗(yàn)回路中產(chǎn)生高電壓大電流信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過虛功率源對低電壓、低電流進(jìn)行升壓、放大后，在試驗(yàn)回路中產(chǎn)生高電壓和大電流信號(hào)，可使供電源的容量降低。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，一對放電球隙與升壓器以串聯(lián)的方式連接，機(jī)械動(dòng)作單元控制一對放電球隙間距，間距連續(xù)調(diào)節(jié)，其中步長小于1mm?？刂茊卧?08控制機(jī)械動(dòng)作單元106通過絕緣桿件連接到動(dòng)電極，連續(xù)以1mm的步長調(diào)節(jié)一對放電球隙105間的距離，直至一對放電球隙105間產(chǎn)生電弧。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，其中將一對放電球隙105放置在調(diào)溫調(diào)濕箱109中，并且設(shè)置調(diào)溫調(diào)濕箱109的溫度和濕度，從而保證電弧的拉弧時(shí)間和進(jìn)行拉弧時(shí)一對放電球隙的距離。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，升壓器102為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，升壓器102的額定輸入電壓為200V，額定輸出電壓可設(shè)置為10/√3kV和35/√3kV，額定輸出容量40kVA并且升壓器102能耐受10倍額定電壓的沖擊電壓。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，升流器104為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，額定輸入電流范圍為0A至50A，額定輸出電流范圍為0A至500A或1A至500A，額定輸出電壓2V，次級(jí)線包對初級(jí)線包、次級(jí)線包對外殼均能耐受300kV沖擊電壓。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，小電流信號(hào)源103輸入電壓220V，輸出電流為0A至50A，輸出功率1000W，使用自耦式變壓器控制輸入電流，小電流信號(hào)源103配置有過電壓、過電流、過高溫保護(hù)裝置。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，一對放電球隙105球徑范圍為50mm至200mm，并且靜電極材質(zhì)為銅，且動(dòng)電極材質(zhì)為不銹鋼。一對放電球隙105的球徑可以為50mm、100mm、150mm和200mm。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，機(jī)械動(dòng)作單元106包括步進(jìn)電機(jī)TDA3120-S及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，電壓電流采集單元107包括300kV沖擊電阻分壓器、500A/4V霍爾傳感器HST21以及NI多功能采集卡DAQPad-6015。試驗(yàn)回路的電壓電流信號(hào)經(jīng)沖擊電阻分壓器及霍爾傳感器轉(zhuǎn)換成小信號(hào)后進(jìn)入電壓電流采集單元107。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，控制單元108包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP2812和上位機(jī)PC。數(shù)字信號(hào)處理器DSP2812接收多功能采集卡數(shù)據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算處理，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到上位機(jī)PC顯示出電壓電流的幅值、頻率、相位、波形等，當(dāng)檢測到拉弧電流持續(xù)時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制單元108發(fā)送信號(hào)給機(jī)械動(dòng)作單元106和低壓信號(hào)源101，切斷低壓信號(hào)源101信號(hào)源并加一對放電球隙105距離，使電弧熄滅。電弧熄滅后，判斷電弧產(chǎn)生次數(shù)是否達(dá)到預(yù)定數(shù)值，如果沒有達(dá)到預(yù)定數(shù)值，閉合一對放電球隙105，則控制單元108繼續(xù)發(fā)送向低壓信號(hào)源101、機(jī)械動(dòng)作單元106發(fā)送控制指令，重復(fù)產(chǎn)生電弧，直到達(dá)到試驗(yàn)需求。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于對高壓電能表拉弧進(jìn)行試驗(yàn)的方法200的流程圖。如圖2所示，方法200的流程為：

在步驟201，建立試驗(yàn)電路，試驗(yàn)電路包括低壓信號(hào)源、升壓器、一對放電球隙、機(jī)械動(dòng)作單元、小電流信號(hào)源、升流器、電壓電流采集單元和控制單元；升流器、一對放電球隙、升壓器連通形成試驗(yàn)回路；低壓信號(hào)源連接試驗(yàn)回路的升壓器，小電流信號(hào)源連接試驗(yàn)回路的升流器；一對放電球隙中的一只放電球隙為靜電極，靜電極與升壓器的輸出端連接；一對放電球隙中的另一只為動(dòng)電極，動(dòng)電極連接升流器的輸出端，并且動(dòng)電極通過絕緣桿件與機(jī)械動(dòng)作單元連接；電壓電流采集單元與試驗(yàn)回路連接；控制單元用于控制機(jī)械動(dòng)作單元和低壓信號(hào)源。

在步驟202，控制一對放電球隙的間距，控制單元發(fā)送指令到機(jī)械動(dòng)作單元，控制一對放電球隙的間距。

在步驟203，控制電弧的產(chǎn)生，一對放電球隙的間距產(chǎn)生導(dǎo)致一對放電球隙產(chǎn)生電弧并開始計(jì)時(shí)，同時(shí)電壓電流采集單元對電壓信號(hào)、電流信號(hào)進(jìn)行采集。

在步驟204，控制電弧的熄滅，當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)間達(dá)到設(shè)置值時(shí)控制切斷電壓，同時(shí)機(jī)械動(dòng)作單元加大一對放電球隙間距，并可控制電弧的熄滅。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，低壓信號(hào)源的輸出范圍為0V至250V。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，試驗(yàn)回路的交流電壓范圍為6kV至35kV并且交流電流范圍為1A至500A。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，試驗(yàn)回路包括虛功率源，由一路獨(dú)立的電壓電源提供電壓信號(hào)，由另一路獨(dú)立的電流電源提供電流信號(hào)，并且電壓信號(hào)經(jīng)過升壓器進(jìn)行放大，并且電流信號(hào)經(jīng)過升流器后施加到電流信號(hào)回路中，從而在試驗(yàn)回路中產(chǎn)生高電壓大電流信號(hào)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，一對放電球隙與升壓器以串聯(lián)的方式連接，機(jī)械動(dòng)作單元控制一對放電球隙間距，間距連續(xù)調(diào)節(jié)，其中步長小于1mm。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，其中將一對放電球隙放置在調(diào)溫調(diào)濕箱中，并且設(shè)置調(diào)溫調(diào)濕箱的溫度和濕度，從而保證電弧的拉弧時(shí)間和進(jìn)行拉弧時(shí)一對放電球隙的距離。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，升壓器為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，升壓器的額定輸入電壓為200V，額定輸出電壓可設(shè)置為10/√3kV和35/√3kV，額定輸出容量40kVA并且升壓器能耐受10倍額定電壓的沖擊電壓。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，升流器為壓縮氣體絕緣結(jié)構(gòu)，額定輸入電流范圍為0A至50A，額定輸出電流范圍為0A至500A，額定輸出電壓2V，次級(jí)線包對初級(jí)線包、次級(jí)線包對外殼均能耐受300kV沖擊電壓。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，一對放電球隙球徑范圍為50mm至200mm，并且靜電極材質(zhì)為銅，且動(dòng)電極材質(zhì)為不銹鋼。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，電壓電流采集單元包括300kV沖擊電阻分壓器、500A/4V霍爾傳感器HST21以及NI多功能采集卡DAQPad-6015。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，小電流信號(hào)源輸入電壓220V，輸出電流為0A至50A，輸出功率1000W，使用自耦式變壓器控制輸入電流，小電流信號(hào)源配置有過電壓、過電流、過高溫保護(hù)裝置。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式，控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理器DSP2812和上位機(jī)PC。

已經(jīng)通過參考少量實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，正如附帶的專利權(quán)利要求所限定的，除了本發(fā)明以上公開的其他的實(shí)施例等同地落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

通常地，在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語都根據(jù)他們在技術(shù)領(lǐng)域的通常含義被解釋，除非在其中被另外明確地定義。所有的參考“一個(gè)/所述/該[裝置、組件等]”都被開放地解釋為所述裝置、組件等中的至少一個(gè)實(shí)例，除非另外明確地說明。這里公開的任何方法的步驟都沒必要以公開的準(zhǔn)確的順序運(yùn)行，除非明確地說明。