一种特高压工程用避雷器的监测器的测试仪的制作方法

1.本发明涉及一种特高压工程用避雷器的监测器的测试仪，属于输电技术领域。


背景技术：

2.特高压工程使用的一种无残压大通流避雷器的监测器（jcq(wz)型），具有无残压、大通流的特点，工作时无需外施加电源，适用于高压交流电网中。由于它的特殊结构和工作原理相较于传统监测器有所不同，无法用老的方法对之进行测试。


技术实现要素：

3.本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种适用于无残压大通流避雷器的监测器的测试仪。
4.为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种特高压工程用避雷器的监测器的测试仪，包括：主控制芯片、波形发生器、电池、逆变电路、辅助电源电路、放电输出电路、泄露电流测试电路、信号调理电路和模数转换电路；所述电池为所述逆变电路供电，所述逆变电路的输出经过滤波整流后连接所述放电输出电路，所述放电输出电路能够连接特高压工程用避雷器的监测器；所述电池还连接所述辅助电源电路；所述辅助电源电路的输出连接所述泄露电流测试电路；所述泄露电流测试电路通过所述放电输出电路输出给监测器一个能够让所述监测器的计数器工作的电流；所述泄露电流测试电路的输入能够连接所述监测器的电流表；所述泄露电流测试电路的输出连接所述信号调理电路；所述信号调理电路的输出通过所述模数转换电路连接所述主控制芯片；所述主控制芯片还控制所述波形发生器；所述波形发生器的输出连接所述辅助电源电路。
5.上述方案进一步的改进在于：所述主控制芯片还连接有显示器、输入设备和数据接口。
6.上述方案进一步的改进在于：所述电池还连接有充电电路。
7.上述方案进一步的改进在于：所述主控制芯片是stm32f103vbt6，其工作在72mhz主频下，内置128kb程序储存器和64kb数据存储器，100个引脚提供了3个usart串口，2个spi接口，1个i2c接口，内置定时器、计数器、a/d转换器。
8.上述方案进一步的改进在于：所述波形发生器采用ad9833， ad9833是一款可编程波形发生器，可以产生正弦波、三角波、方波。
9.上述方案进一步的改进在于：所述模数转换电路采用ad7705；ad7705为完整16位、σ-δ型adc。
10.上述方案进一步的改进在于：所述逆变电路采用由sg3525组成的pwm控制器。
11.本发明提供的特高压工程用避雷器的监测器的测试仪，针对无残压大通流避雷器的监测器的特点，在做监视器放电计数器实验时，预先叠加能够让监测器的计数器工作的电流电流，再对监测器放电，从而满足计数器动作条件，并且具有电流校验结构，能够对监测器状态全面检测，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
12.下面结合附图对本发明作进一步说明。
13.图1是本发明一个优选的实施例结构示意图。
14.图2是特高压工程用避雷器的监测器结构示意图。
15.图3是图1中的主控制芯片及其外围电路图。
16.图4是图1中的波形发生器的电路图。
17.图5是图1中的信号调理电路和模数转换电路的电路图。
18.图6是图1中的逆变电路、滤波整流电路和放电输出电路的电路图。
具体实施方式实施例
19.本实施例的特高压工程用避雷器的监测器的测试仪，如图1所示，包括：主控制芯片、波形发生器、电池、逆变电路、辅助电源电路、放电输出电路、泄露电流测试电路、信号调理电路和模数转换电路；电池为逆变电路供电，逆变电路的输出经过滤波整流后连接放电输出电路，放电输出电路能够连接监测器的计数器；电池还连接辅助电源电路；辅助电源电路的输出连接泄露电流测试电路；泄露电流测试电路通过放电输出电路输出给监测器一个能够让监测器的计数器工作的电流；泄露电流测试电路的输入能够连接监测器的电流表；泄露电流测试电路的输出连接信号调理电路；信号调理电路的输出通过模数转换电路连接主控制芯片；主控制芯片还控制波形发生器；波形发生器的输出连接辅助电源电路。
20.主控制芯片还连接有显示器、输入设备（键盘和鼠标等）和数据接口（usb接口等）。电池还连接有充电电路。电池电压为12v，并且本实施例的特高压工程用避雷器的监测器的测试仪中需要用电的组件，由电池直接供电或者电池经过电压转换后进行供电，为本领域技术人员所熟知的手段，不再赘述。
21.如图2所示，在高压线路中，高压母线经过避雷器到地之间，由于高压的作用，会一直存在一个约0.2ma的电流，该电流能够为监测器的电容充电。在雷击发生时候，监测器的放电间隙被击穿，从而形成对地的回路，让雷击电流通过，雷击电流则在线圈中产生感应电压，这一感应电压触发可控硅整流器（scr）导通，这样，电容的存储的能量即通过scr流过计数器，让计数器 1；完成一次雷击计数。监测器中的电流表通过电阻调整分流比例，对雷击电流进行测量。监测器的放电间隙一般采用直径为10mm的平面形钨触点的间隙元件，间隙约0.2mm，触发电压1000v。当然，根据监测器的规格不同，其各种特征也不同，本领域技术人员根据特征，调整本实施例的测试仪的相关参数即可。
22.本实施例的测试仪是对监测器的测试仪，并不能存在由母线提供的电流，电容也就不能有效存储能量，从而让计数器 1。因此，本实施例的泄露电流测试电路通过放电输出电路输出给监测器一个0.2到2ma的电流，从而让电容能够充电。
23.根据监测器的规格，放电输出电路的输出为电压1000v、电流100a的模拟雷击信号；而在两次输出之间的间隔，则输出0.2到2ma的电流，为监控器供电。同时，泄露电流测试电路接入监测器的电流表来接受模拟雷击信号发生时所产生的泄露电流信号，泄露电流信号经调理后由模数转换电路转成数字信号并最终送入主控制芯片进行判定和记录。信号调
理电路主要用于对泄露电流信号的放大和滤波，乃至有效值转换等必要的处理。
24.如图3，主控制芯片是stm32f103vbt6，其工作在72mhz主频下，内置128kb程序储存器和64kb数据存储器，100个引脚提供了大量可用i/o端，3个usart串口，2个spi接口，1个i2c接口，内置定时器、计数器、a/d转换器使电路设计更加简单方便。
25.如图4所示，波形发生器使用正弦波为基波，该正弦波基波是由dds波形发生器ad9833产生。ad9833是一款低功耗、可编程波形发生器，可以产生正弦波、三角波、方波。输出频率和相位可软件编程，很容易调整，而不需要外部组件。频率寄存器是28位的，如果是25m的时钟源，经过编程可以得到0.1hz的时钟；同样如果是1m的时钟源，可以得到0.004hz的时钟。ad9833通过3线串口进行写操作，串口工作时钟频率高达40m，并于dsp和微处理器标准兼容。
26.如图5所示，泄露电流信号经运放op07电路放大滤波后，送至真有效值转换器ltc1966，转换成直流电压，再输出至ad7705的模数转换器，转换成数字信号，最后传送至主控制芯片进行计算和处理。
27.ad7705为完整16位、低成本、σ-δ型adc，适合直流和低频交流测量应用。其具有低功耗（3v时最大值为1mw）特性，因而可用于环路供电、电池供电或本地供电的应用中。片内可编程增益放大器提供从1至128的增益设置，无需使用外部信号调理硬件便可接受低电平和高电平模拟输入。ad7705采用spi/qspi兼容的三线串行接口，能够方便地与各种微控制器和dsp连接，采用了全新的d-s计算技术。ltc1966具有简单电路接法（只有一个外接平均cave）、灵活的输入/输出结构（差分或单端）、灵活的供电方式（2.7v~5.5v单电源，最大范围为
±
5.5v双电源）、高准确度（50hz~1khz的误差只有0.25%）、良好的线性（小于并行接口方式大大节省了cpu的i/o口。ltc1966是真有效值rms/dc转换器，与其他rms/dc产品相比较，它在完成乘法/除法运算时，未采用通常的对数-反对数的计算0.02%）、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。
28.如图6所示，逆变电路采用由sg3525组成的pwm控制器。将12v直流电压转换成1000v的交流电压，再经过整流滤波，并存储在大容量电容两端，由继电器输出。sg3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成pwm控制芯片，它简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、pwm锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。
29.本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。