一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备的制作方法

1.本发明涉及绝缘测试设备技术领域，具体为一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备。


背景技术：

2.高压试验是指采用高压对电气设备的电气性能的测试方法，根据试验结果来对各种性能进行分析判断，消除潜伏性缺陷，及时发现并处理设备老化和劣化问题，从而确定设备运行的可靠性。
3.现有的高压电气设备在制造或检修过程中，由于材质或工艺存在瑕疵以及由于操作人员的疏忽，会在电气设备内部留下潜伏性的缺陷，如果将存在缺陷的电气设备投入电力系统运行，有的当时就会发生事故，有的虽然暂时不发生事故，但在运行一段时间后，由于受电动力、湿度和温度等的作用，原有的缺陷进一步发展，最后也会扩大为事故，电气设备在运行中发生事故，通常会引起严重后果，不仅设备损坏，而且造成线路跳闸，供电中断，严重影响社会生活秩序和生产活动，但现有绝缘测试设备通过对配电柜四面进行检测，如果警示灯不亮，则将进水管接通水源，先将水泵打开，水泵向滑板通水，进而通过撒水孔向柜体表面进行喷水，对柜体表面进行加湿，观察潮湿状态下警示灯的情况，如果警示灯亮，证明漏电，并通过对柜体进行喷水，能观察柜体潮湿状态下的绝缘性，水为极佳的导电体，这样的操作方式极易出现安全隐患导致操作人员触电，这样的方式不能满足三相四线高压承载试验的绝缘测试设备的工作要求，为此提出一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，以解决上述的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，包括绝缘设备，所述绝缘设备的外壁固定铺设有柔性防水层，所述柔性防水层由高级脂肪酸类砂浆劳亚尔砂浆防水剂与纤维组合而成，所述柔性防水层的厚度为20-30毫米，所述柔性防水层的外表面通过绝缘螺钉固定嵌装有刚性防水层，所述绝缘设备的内壁固定安装有绝缘埋层，所述绝缘埋层由外侧与内侧的绝缘上硅材料与中间的氧化物埋层组合而成，所述绝缘设备的内腔左侧固定安装有高压电源，所述高压电源的左侧固定安装有串联谐振装置，所述高压电源的右侧通过导线连接有高压电表，所述高压电表的右侧通过导线连接有耦合电容器，所述高压电源、高压电表与耦合电容器的上方通过导线连接有测量回路，所述测量回路的上方通过导线连接有放电校准器，所述放电校准器的上方通过导线连接有双脉冲发生器，所述绝缘设备的右侧通过导线连接有配电网。
8.优选的，所述高压电源由高频倍压电路组合而成，所述高压电源通过pwm高频脉宽调制技术与闭环调整进行电力输出，所述高压电源与串联谐振装置之间通过导线连接。
9.优选的，所述串联谐振装置通过励磁变压器激发串联谐振回路，且回路电感l与试品c串联谐振，所述励磁变压器由可控硅将三相电源转化为发电机转子直流电源，并形成发电机励磁磁场，通过励磁系统调节可控硅触发角。
10.优选的，所述耦合电容器的外壁固定安装有绝缘瓷套，所述绝缘瓷套的内腔中部固定嵌装有芯子，所述绝缘瓷套的内腔装设有绝缘油，所述绝缘瓷套的两端均固定安装有法兰，所述法兰由金属材质组合而成，所述耦合电容器的电压在110kv及以上时，耦合电容器均由多个电容器串联组合而成，所述耦合电容器的外壁固定安装有接地开关，所述接地开关为高频保护、自动化系统与远动信号、调度载波通信以及电压抽取装置的二次部分的保护装置。
11.优选的，所述测量回路由三相交流电压测量电路组合而成，所述三相交流电压测量电路中的电压表是由基本的测量机构(电流表头)串联固定电阻所构成，所述三相交流电压测量电路a图中由三只交流电压表直接并入三相电路分别测量三相电压，同时电压表的示数即为该相电路两点端电压有效值u，b图中为两只单相电压互感器tv接线的测量电路，且接线中不能二次侧线圈短路，防止电压互感器而串入熔断器fu。
12.优选的，所述放电校准器在放电时，放电校准器通过耦合电容ck产生脉冲电流，并由输入单元拾取得脉冲讯号，经低噪声前置放大、滤波放大器选择所需频带及主放放大后，在示波屏的椭圆扫描基线上显示出放电脉冲，同时也送到脉冲峰值表(对数表)显示其峰值。
13.优选的，所述双脉冲发生器由中央控制、脉冲形成与电源组合而成，所述中央控制部分能够同时生成s1-sn个正、负脉冲，所述正、负脉冲的宽度、间隔时间与幅度均能够调节，所述正、负脉冲形成部分对s1-sn进行波形组合并高压输出，并用组合波形中的负脉冲去补偿由正脉冲产生的超声余波，调整脉宽以适应不同频率换能器。
14.优选的，所述配电网中的输电线路由三相四线组合而成，所述三相四线中的三条线路分别由l1,l2,l3三相组合而成，所述三相四线中的另一条为中性线n，当进入用户的单相输电线路中共有两条线，一条为相线l则另一条为中线n，所述中线通过电流以构成单相线路中电流的回路。
15.(三)有益效果
16.与现有技术相比，本发明提供了一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，具备以下有益效果：
17.1、该三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，通过采用柔性防水层与绝缘埋层组合的方式，当测试设备在遭遇雨水和短路时，能够通过刚性防水层进行初次防水，同时劳亚尔砂浆防水剂与纤维的组合形成的柔性防水层对测试设备进行二次防水，使得测试设备的防水性能得到提高，同时外侧与内侧的绝缘上硅材料与中间的氧化物埋层组合而成的绝缘埋层，进一步加强了测试设备的安全性，不会在短路漏电时对操作人员造成伤害。
18.2、该三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，通过加设的励磁变压器与耦合电容器，使得励磁系统通过可控硅将三相电源转化为发电机转子直流电源，使得其形成发电机励磁磁场，并通过励磁系统来调节可控硅触发角，来达到调节电机端电压和无功的目的，同
时耦合电容器使得强电和弱电两个系统均通过电容器耦合并隔离，使得其能够提供高频信号通路，并阻止工频电流进入弱电系统，保证了操作人员的人身安全，进一步提高了测试设备的安全性。
附图说明
19.图1为本发明三相四线高压承载试验的绝缘测试设备的结构示意图；
20.图2为本发明绝缘测试设备图1中a的结构示意图；
21.图3为本发明绝缘测试设备耦合电容器的内部结构示意图；
22.图4为本发明绝缘测试设备三相交流电压测量电路的结构示意图；
23.图5为本发明配电网输电线路的结构示意图。
24.图中：1、绝缘设备；2、高压电源；3、配电网；11、柔性防水层；12、刚性防水层；13、绝缘埋层；21、串联谐振装置；22、高压电表；23、耦合电容器；24、测量回路；25、放电校准器；26、双脉冲发生器；27、励磁变压器；28、三相交流电压测量电路；231、绝缘瓷套；232、芯子；233、绝缘油。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供一种技术方案，一种三相四线高压承载试验的绝缘测试设备，包括绝缘设备1、高压电源2、配电网3、柔性防水层11、刚性防水层12、绝缘埋层13、串联谐振装置21、高压电表22、耦合电容器23、测量回路24、放电校准器25、双脉冲发生器26、励磁变压器27、三相交流电压测量电路28、绝缘瓷套231、芯子232和绝缘油233，请参阅图1，绝缘设备1的内腔左侧固定安装有高压电源2，高压电源2的左侧固定安装有串联谐振装置21，高压电源2的右侧通过导线连接有高压电表22，高压电表22的右侧通过导线连接有耦合电容器23，高压电源2、高压电表22与耦合电容器23的上方通过导线连接有测量回路24，测量回路24的上方通过导线连接有放电校准器25，放电校准器25的上方通过导线连接有双脉冲发生器26，绝缘设备1的右侧通过导线连接有配电网3，高压电源2由高频倍压电路组合而成，高压电源2通过pwm高频脉宽调制技术与闭环调整进行电力输出，高压电源2与串联谐振装置21之间通过导线连接，串联谐振装置21通过励磁变压器27激发串联谐振回路，且回路电感l与试品c串联谐振，励磁变压器27由可控硅将三相电源转化为发电机转子直流电源，并形成发电机励磁磁场，通过励磁系统调节可控硅触发角，耦合电容器23的电压在110kv及以上时，耦合电容器23均由多个电容器串联组合而成，耦合电容器23的外壁固定安装有接地开关，接地开关为高频保护、自动化系统与远动信号、调度载波通信以及电压抽取装置的二次部分的保护装置，测量回路24由三相交流电压测量电路28组合而成，三相交流电压测量电路28中的电压表是由基本的测量机构(电流表头)串联固定电阻所构成，放电校准器25在放电时，放电校准器25通过耦合电容ck产生脉冲电流，并由输入单元拾取得脉冲讯号，经低噪声前置放大、滤波放大器选择所需频带及主放放大后，在示波屏的椭圆扫描基线上显示出放
电脉冲，同时也送到脉冲峰值表(对数表)显示其峰值，双脉冲发生器26由中央控制、脉冲形成与电源组合而成，中央控制部分能够同时生成s1-sn个正、负脉冲，正、负脉冲的宽度、间隔时间与幅度均能够调节，正、负脉冲形成部分对s1-sn进行波形组合并高压输出，并用组合波形中的负脉冲去补偿由正脉冲产生的超声余波，调整脉宽以适应不同频率换能器，。
27.请参阅图2，绝缘设备1的外壁固定铺设有柔性防水层11，柔性防水层11由高级脂肪酸类砂浆劳亚尔砂浆防水剂与纤维组合而成，柔性防水层11的厚度为20-30毫米，柔性防水层11的外表面通过绝缘螺钉固定嵌装有刚性防水层12，绝缘设备1的内壁固定安装有绝缘埋层13，绝缘埋层13由外侧与内侧的绝缘上硅材料与中间的氧化物埋层组合而成。
28.请参阅图3，耦合电容器23的外壁固定安装有绝缘瓷套231，绝缘瓷套231的内腔中部固定嵌装有芯子232，绝缘瓷套231的内腔装设有绝缘油233，绝缘瓷套231的两端均固定安装有法兰，法兰由金属材质组合而成。
29.请参阅图4，三相交流电压测量电路28的a图中由三只交流电压表直接并入三相电路分别测量三相电压，同时电压表的示数即为该相电路两点端电压有效值u，b图中为两只单相电压互感器tv接线的测量电路，且接线中不能二次侧线圈短路，防止电压互感器而串入熔断器fu。
30.请参阅图5，配电网3中的输电线路由三相四线组合而成，三相四线中的三条线路分别由l1,l2,l3三相组合而成，三相四线中的另一条为中性线n，当进入用户的单相输电线路中共有两条线，一条为相线l则另一条为中线n，中线通过电流以构成单相线路中电流的回路。
31.本装置的工作原理：通过采用柔性防水层11与绝缘埋层13组合的方式，当测试设备在遭遇雨水和短路时，能够通过刚性防水层12进行初次防水，同时劳亚尔砂浆防水剂与纤维的组合形成的柔性防水层11对测试设备进行二次防水，使得测试设备的防水性能得到提高，同时外侧与内侧的绝缘上硅材料与中间的氧化物埋层组合而成的绝缘埋层13，进一步加强了测试设备的安全性，不会在短路漏电时对操作人员造成伤害，该三相四线高压承载试验的绝缘测试设备通过高压电源2、高压电表22、耦合电容器23、测量回路24、放电校准器25与双脉冲发生器26依次进行通电，同时试验电源的频率为45～65hz的交流电源，试验电压波形为两个半波相同的近似正弦波，当电压表并接到电路中相当于把一个电阻rv并接到电路中，为了使测量值较为真实地反映电压的原来值，就要求电压表的电阻越大越好，使其满足rv＞＞r，这里r是电路的等效电阻，通过加设的励磁变压器27与耦合电容器23，使得励磁系统通过可控硅将三相电源转化为发电机转子直流电源，使得其形成发电机励磁磁场，并通过励磁系统来调节可控硅触发角，来达到调节电机端电压和无功的目的，同时耦合电容器23使得强电和弱电两个系统均通过电容器耦合并隔离，使得其能够提供高频信号通路，并阻止工频电流进入弱电系统，保证了操作人员的人身安全，进一步提高了测试设备的安全性，该配电网3的输电线路中三相系统中，三相平衡时，中性线(零线)是无电流的，故称三相四线制，在380v低压配电网中为了从380v线电压中获得220v相电压而设n线，用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控，pe线(保护接地线)，在用户侧需要重复接地，以提高可靠性，但重复接地只是重复接地，只能在接地点或靠近接地的位置接到一起，但绝不表明可以在任意位置特别是户内能够接到一起，这样的方式进一步提高了测试设备的安全性。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。