專利名稱：變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，屬于電氣測量儀器儀表領(lǐng)域，尤 其屬于供電器材檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2005年下半年，銅線價(jià)格的大幅攀升，變壓器產(chǎn)品的生產(chǎn)成本劇增，受市場約束， 變壓器的銷售價(jià)格卻不能按相同的幅度增加，從而造成變壓器生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營困難。這樣 給部分不負(fù)責(zé)任的企業(yè)造假提供了機(jī)會(huì)，用鋁線代替銅線生產(chǎn)變壓器，又不按照標(biāo)準(zhǔn) JB3837-1996《變壓器類產(chǎn)品型號編制辦法》規(guī)定標(biāo)注含鋁的型號，這種趨勢迅速蔓延， 現(xiàn)已蔓延到了干式變壓器。部分廠家采用了半鋁或全鋁或是一次為鋁線二次為銅線， 或是一次為銅線二次為鋁線，甚至部分企業(yè)改用全鋁線。根據(jù)計(jì)算，半銅半鋁變壓器生 產(chǎn)成本可降低20%左右，全鋁變壓器生產(chǎn)成本可降低30%左右，這種含鋁線變壓器冒充 全銅線變壓器以次充好，嚴(yán)重?cái)_亂了正常的變壓器市場，在大大壓低了正常變壓器市場 價(jià)格的同時(shí)，也取得了巨大的經(jīng)濟(jì)利潤。不明真相的消費(fèi)者不同程度的受到了一定的蒙 騙，用高價(jià)買來的卻是低質(zhì)量造假的變壓器，這種不正當(dāng)競爭，給守信經(jīng)營企業(yè)經(jīng)營造 成困難。
由于產(chǎn)品制造好后裝在變壓器金屬箱體內(nèi)部，造假者把引線和第一層線圈用銅，內(nèi) 部為鋁給發(fā)現(xiàn)造假帶來困難，目前的檢測手段無法測出，產(chǎn)品只有解體才能發(fā)現(xiàn)問題， 給變壓器的質(zhì)量驗(yàn)收帶來極大困難，給造假者以可乘之機(jī)。
實(shí)用新型內(nèi)容
根據(jù)以上問題現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種方便 檢測區(qū)分不同材質(zhì)線包的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，包
括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，
其特征在于還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感 器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流
3電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電 源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。
所述的直流電源是穩(wěn)壓直流電源，也可以是恒流直流電源。根據(jù)不同的測試方法選 擇直流電源。在施加恒流源或者穩(wěn)壓源的情況下，可以根據(jù)變壓器的不同容量(30kVA、 50 kVA、 80 kVA、 100 kVA、 125 kVA或160 kVA)、接線方式(Y接、A接)，計(jì)算被測 量變壓器線包的繞組的最大允許電流值，施加這個(gè)電流，這個(gè)繞組在熱功率I2R。下被加 熱，可以通過計(jì)算得出電阻隨受熱時(shí)間變化的曲線圖，即時(shí)間-電阻曲線圖。由于銅、 鋁的溫度系數(shù)、導(dǎo)熱率(W/ (cm3 . 。C)〕、比熱容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 °C))〕導(dǎo) 電率、電阻溫度系數(shù)及比電阻指標(biāo)不同，使得不同材質(zhì)的變壓器繞組有不同的時(shí)間-電 阻曲線圖。與測得的已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的 材質(zhì)是否合格。
電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)， 該各種數(shù)據(jù)為電阻變化率或電導(dǎo)變化率，也可以是它們的對數(shù)、導(dǎo)數(shù)等。通過處理器處 理后由儲存器進(jìn)行儲存；然后電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得被測變壓器繞組在 一定條件下的各種數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)變壓器的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；最后通過顯示器輸出結(jié)果。
采用穩(wěn)壓直流電源測出的是繞組通電后發(fā)熱，在時(shí)間T內(nèi)電流的變化AI組成的A I-T曲線，采用恒流直流電源測出的是繞組通電后發(fā)熱，在時(shí)間T內(nèi)電壓的變化AV組 成的AV-T曲線，分別通過兩曲線處理后得到電阻變化AR-T曲線。
所述的直流電源包括調(diào)壓器、升壓器和整流穩(wěn)壓單元，調(diào)壓器的輸入端連接交流電 源，調(diào)壓器的輸出端連接升流器的輸入端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端， 整流穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接接線端子。也可以是其他電源結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀所具有的有益效果是通過設(shè)置直流電源、 電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，處理器的輸入端分別連接 電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器還設(shè)置儲存器和顯示器，電壓取樣傳感器設(shè) 置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線 上，將被測變壓器繞組的與一定容量、 一定接線方式的標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組在一定溫度條件 下的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的材質(zhì)是否合格，使得便 于檢測區(qū)分銅、鋁繞組線包，防止上當(dāng)受騙。

圖1是本實(shí)用新型的原理方框4圖2是本實(shí)用新型的直流電源的電路原理圖。
其中Tl、 T2、變壓器BR1、整流橋Cl、濾波電容ZD1、穩(wěn)壓二極管。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述-
如圖1所示，殼體內(nèi)設(shè)置直流電源、處理器、電壓取樣傳感器、電流取樣傳感器和 顯示器，外部設(shè)置接線端子。處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感 器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器。直流電源的輸出端通過 導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子。電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)。 電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。直流電源包括調(diào)壓器、升壓 器和整流穩(wěn)壓單元。調(diào)壓器的輸入端連接交流電源，調(diào)壓器的輸出端連接升流器的輸入 端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端，整流穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接 接線端子。
電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)， 通過處理器處理后由儲存器進(jìn)行儲存；然后電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得被測
變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)變壓器的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；最后通過顯
示器輸出結(jié)果。
電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器可以分別采用電壓表和電流表。 本實(shí)用新型中提及的處理器、顯示器和儲存器為普通現(xiàn)有技術(shù)，為本行業(yè)技術(shù)人員 所掌握。
直流電源是穩(wěn)壓直流電源，也可以是恒流直流電源。根據(jù)不同的測試方法選擇直流 電源。也可以是其他電源結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，提供一種直流電源的實(shí)現(xiàn)形式。調(diào)壓器和升流器采用變壓器Tl和變 壓器T2，整流穩(wěn)壓單元由整流橋BR1、濾波電容C1和穩(wěn)壓二極管ZD1組成。
變壓器T1的一次側(cè)連接交流電源，其二次側(cè)連接變壓器T2的一次側(cè)。變壓器T2 的二次側(cè)連接整流橋BR1的輸入端。流橋BR1的輸出端兩端之間連接并聯(lián)的濾波電容 Cl和穩(wěn)壓二極管ZD1。
基本原理根據(jù)表l中變壓器繞組不同材質(zhì)(如銅鋁)的物理特性，在施加恒流源 或者穩(wěn)壓源的情況下，可以根據(jù)變壓器的不同容量(30kVA、 50kVA、 80kVA、 100 kVA、 125 kVA或160 kVA等)、接線方式(Y接、A接)，計(jì)算被測量變壓器線包的繞組的最 大允許電流值，施加小于這個(gè)電流值的電流I，這個(gè)繞組在熱功率l2Ro下被加熱，可以通過計(jì)算得出電阻隨受熱時(shí)間變化的曲線圖，即時(shí)間-電阻曲線圖。由于銅、鋁的溫度 系數(shù)、導(dǎo)熱率(W/ (cm3 . 。C)〕、比熱容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 . 'C)))導(dǎo)電率、電 阻溫度系數(shù)及比電阻指標(biāo)不同，使得不同材質(zhì)的變壓器繞組有不同的時(shí)間-電阻曲線圖。 與測得的已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的材質(zhì)與銘牌 吻合。
表1:銅、鋁的物理特性表
項(xiàng)目鋁銅銅比鋁約小
銅、鋁的導(dǎo)熱率(W/ (cm3 'C)〕2.13.95/9
比熱容(20°C) (W/ (W*S/ (cm3 'C))〕2.533.433/4
導(dǎo)電率(硬拉)(％)6196.24%
電阻溫度系數(shù)1/2451/235
比電阻0.028450.017243/5
使用方法對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加穩(wěn)壓直流電源，電壓取樣得到定值的電壓 V。，電流取樣得到初始電流I。，得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始阻抗R。，繼續(xù)通電，
繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組阻抗發(fā)生變化R=R。+AR，根據(jù)這段時(shí)間T內(nèi)電流取 樣不斷變化的電流L和定值的電壓V。，可以在這段時(shí)間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖；同 理，相同溫度條件下對標(biāo)有與已知材質(zhì)的變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變 壓器繞組在相同溫度條件下施加穩(wěn)壓直流源，用同樣的方法得到被測變壓器繞組的被測 時(shí)間-電阻抗曲線圖；最后，比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖和被測標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖的 斜率、數(shù)值差異。
如果已知材質(zhì)的變壓器繞組為銅材料導(dǎo)線，那么標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖和被測時(shí)間-
電阻曲線圖相同，則判定為被測變壓器繞組與已知材質(zhì)的變壓器繞組材質(zhì)相同；否則，
判定為被測變壓器繞組與已知材質(zhì)的變壓器繞組材質(zhì)不同，被測變壓器繞組為其他材 料，不合格。
另外還可用對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加恒流直流電源的方法判斷和使用。
權(quán)利要求1、變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，包括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，其特征在于還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器、的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所述的直流 電源是穩(wěn)壓直流電源。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所述的直流 電源是恒流直流電源。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所 述的直流電源包括調(diào)壓器、升壓器和整流穩(wěn)壓單元，調(diào)壓器的輸入端連接交流電源，調(diào) 壓器的輸出端連接升流器的輸入端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端，整流 穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接接線端子。
專利摘要變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，屬于電氣測量儀器儀表領(lǐng)域，尤其屬于供電器材檢測領(lǐng)域。包括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，其特征在于還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。能夠方便檢測區(qū)分不同材質(zhì)線包，防止受騙上當(dāng)。
文檔編號G01N27/02GK201269858SQ20082017364
公開日2009年7月8日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者敏 王, 博 榮, 瀟 榮 申請人:淄博計(jì)?；ジ衅餮芯克?br>