一種超聲波局部放電模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種超聲波局部放電模擬裝置，通過輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓分別為主控制器、高壓放電槍以及超聲波發(fā)生器供電，通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為高壓放電槍發(fā)送高壓放電槍啟動信號，控制高壓放電槍進行放電，通過與超聲波測試儀聯(lián)合測試，能直接客觀的揭示局部放電發(fā)生時，向周圍空間發(fā)射超聲波的現(xiàn)象，或通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為超聲波發(fā)生器發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號，控制超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，使得受訓(xùn)人員可以通過該裝置進行測量操作，理解局部放電超聲波產(chǎn)生機理，掌握超聲波局部放電測試儀使用技巧，解決了現(xiàn)有技術(shù)對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作時不方便、且存在一定的安全隱患的問題。
【專利說明】一種超聲波局部放電模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及模擬測量領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波局部放電模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]局部放電是指當(dāng)外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場強足以使絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域未形成固定放電通道的放電現(xiàn)象。當(dāng)電氣設(shè)備絕緣發(fā)生局部放電時會影響絕緣的壽命，若存在長期局部放電的作用，會引起多種形式的物理效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，如帶電質(zhì)點撞擊氣泡外壁，就可能打斷絕緣的化學(xué)鍵而發(fā)生裂解，破壞絕緣的分子結(jié)構(gòu)，加速損壞過程，并最終導(dǎo)致整個電氣設(shè)備絕緣的擊穿，釀成安全事故。
[0003]因此，局部放電檢測技術(shù)的發(fā)展成了必然的趨勢，近年來局部放電的超聲波檢測得到了快速發(fā)展。局部放電發(fā)生時，在電場力的作用或壓力的作用下，氣泡會發(fā)生膨脹和收縮，這個過程將會引起局部體積變化。這種體積的變化，會在外部產(chǎn)生疏密波，即產(chǎn)生超聲波，進而可以通過對超聲波的測量，檢測電力設(shè)備局部放電水平，從而有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患。
[0004]而基于此測量原理的超聲波局部放電測試儀是一種新型測量儀器，檢修人員在測量過程中需要熟練掌握該測量儀的使用技巧。為了使檢修人員能夠熟練掌握該超聲波局部放電測試儀的使用技巧，需要對檢修人員進行相應(yīng)的培訓(xùn)，且培訓(xùn)的方法主要是讓檢修人員對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作。
[0005]然而，系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物體型、重量較大，安裝于變電站內(nèi)，且為了再現(xiàn)電力設(shè)備局部放電現(xiàn)象，需要對被測對象施加高壓，進而導(dǎo)致在培訓(xùn)過程中，對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作時，不方便、且存在一定的安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實用新型提供一種超聲波局部放電模擬裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作時，不方便、且存在一定的安全隱患的問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0008]一種超聲波局部放電模擬裝置，包括:供超聲波局部放電測試儀測試使用的測試面板，輔助電源，與所述輔助電源相連的主控制器，與所述主控制器相連接的模式轉(zhuǎn)換模塊，與所述輔助電源以及主控制器分別相連的超聲波發(fā)生器，與所述輔助電源以及主控制器分別相連的高壓放電槍，其中，
[0009]所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，分別為所述主控制器、所述超聲波發(fā)生器以及所述高壓放電槍提供電源；
[0010]所述模式轉(zhuǎn)換模塊包括第一模式狀態(tài)以及第二模式狀態(tài)；
[0011]當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第一模式狀態(tài)時，所述模式轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送第一控制指令到所述控制器；所述控制器根據(jù)所述第一控制指令，發(fā)送高壓放電槍啟動信號到所述高壓放電槍；所述高壓放電槍根據(jù)所述高壓放電槍啟動信號產(chǎn)生連續(xù)放電；
[0012]當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第二模式狀態(tài)時，所述模式轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送第二控制指令到所述控制器；所述控制器根據(jù)所述第二控制指令，發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號到所述超聲波發(fā)生器；所述超聲波發(fā)生器根據(jù)所述超聲波發(fā)生器啟動信號產(chǎn)生超聲波；
[0013]所述測試面板設(shè)置于所述超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波范圍內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，所述模式轉(zhuǎn)換模塊還包括第三模式狀態(tài)，
[0015]當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第三模式狀態(tài)時，不發(fā)送任何指令。
[0016]優(yōu)選的，所述超聲波發(fā)生器啟動信號包括第一信號以及第二信號，
[0017]所述超聲波發(fā)生器包括:與所述主控制器相連接的推挽驅(qū)動電路，一端與主控制器相連接，另一端與推挽驅(qū)動電路相連接的繼電器，以及與繼電器相連接的壓電陶瓷振子，
[0018]所述推挽驅(qū)動電路接收所述主控制器發(fā)送的第一信號，并對所述第一信號進行功率放大,產(chǎn)生激勵信號；
[0019]所述繼電器接收所述推挽驅(qū)動電路發(fā)送的激勵信號，并判斷是否接收到所述主控制器發(fā)送的第二信號，當(dāng)是時，發(fā)送所述激勵信號到所述壓電陶瓷振子；
[0020]所述壓電陶瓷振子根據(jù)接收到的所述繼電器發(fā)送的激勵信號，產(chǎn)生向空氣傳播的超聲波。
[0021]優(yōu)選的，還包括:與所述輔助電源相連接的電源開關(guān)。
[0022]優(yōu)選的，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+30V直流電壓，為所述超聲波發(fā)生器提供電源。
[0023]優(yōu)選的，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓，為所述主控制器提供電源。
[0024]優(yōu)選的，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+3.3V直流電壓，為所述高壓放電槍提供電源。
[0025]優(yōu)選的，所述第一信號的頻率為40kHz。
[0026]優(yōu)選的，所述超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的頻率為40kHz。
[0027]優(yōu)選的，所述測試面板為鋁制金屬板。
[0028]本實用新型提供的超聲波局部放電模擬裝置，通過輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，并分別為主控制器、高壓放電槍以及超聲波發(fā)生器提供電源，通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為高壓放電槍發(fā)送高壓放電槍啟動信號，控制高壓放電槍產(chǎn)生連續(xù)放電，通過與超聲波測試儀聯(lián)合測試，能直接客觀的揭示局部放電發(fā)生時，向周圍空間發(fā)射超聲波的現(xiàn)象，或通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為超聲波發(fā)生器發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號，控制超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波，使得在培訓(xùn)過程中，受訓(xùn)人員可以通過該裝置進行測量操作，理解局部放電超聲波產(chǎn)生機理，掌握超聲波局部放電測試儀的使用技巧，解決了現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作時，不方便、且存在一定的安全隱患的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型實施例提供的一種超聲波局部放電模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型實施例提供的一種超聲波局部放電模擬裝置的詳細結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0033]實施例:
[0034]圖1為本實用新型實施例提供的一種超聲波局部放電模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]如圖1所示，該模擬裝置包括:供超聲波局部放電測試儀測量使用的測試面板1，輔助電源2，與輔助電源2相連的主控制器3，與主控制器3相連接的模式轉(zhuǎn)換模塊4，與輔助電源2以及主控制器3分別相連的超聲波發(fā)生器5，與輔助電源2以及主控制器3分別相連的高壓放電槍6。
[0036]測試面板I主要是供超聲波局部放電測試儀測量使用，且測試面板I為鋁制金屬板。
[0037]輔助電源2將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，分別為主控制器3、超聲波發(fā)生器5以及高壓放電槍6提供電源。
[0038]在本申請實施例中，優(yōu)選的，輔助電源將外接220V交流電分別轉(zhuǎn)換成+30V、+5V、+3.3V直流電壓，分別為超聲波發(fā)生器、主控制器以及高壓放電槍提供電源。
[0039]在本申請實施例中，模式轉(zhuǎn)換模塊4包括兩個狀態(tài)，分別為第一模式狀態(tài)以及第二模式狀態(tài)。
[0040]當(dāng)模式轉(zhuǎn)換模塊4處于第一模式狀態(tài)時，模式轉(zhuǎn)換模塊4發(fā)送第一控制指令到控制器3 ;控制器3根據(jù)接收到的第一控制指令，發(fā)送高壓放電槍啟動信號到高壓放電槍6 ;高壓放電槍6根據(jù)接收到的高壓放電槍啟動信號產(chǎn)生連續(xù)放電。
[0041]高壓放電槍6由自激振蕩電路及高壓發(fā)生器電路組成，+3.3V直流電壓輸入自激振蕩電路，產(chǎn)生20kHz的振蕩信號，經(jīng)過高壓發(fā)生器電路產(chǎn)生2kV左右的脈沖信號，高壓擊穿空氣介質(zhì)，產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生真實的放電現(xiàn)象。
[0042]當(dāng)高壓放電槍6產(chǎn)生高壓放電時，受訓(xùn)人員在測試面板I處通過超聲波局部放電測試儀檢測到局部放電，能直觀理解局部放電發(fā)生時，向周圍空間輻射超聲波的現(xiàn)象。通過對模擬裝置的測量，能直觀理解局部放電超聲波產(chǎn)生機理，掌握超聲波局部放電測試儀的使用技巧。
[0043]當(dāng)模式轉(zhuǎn)換模塊4處于第二模式狀態(tài)時，模式轉(zhuǎn)換模塊4發(fā)送第二控制指令到控制器3 ;控制器根據(jù)接收到的第二控制指令，發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號到超聲波發(fā)生器5 ;超聲波發(fā)生器5根據(jù)接收到的超聲波發(fā)生器啟動信號產(chǎn)生超聲波。
[0044]在本申請實施例中，優(yōu)選的，控制器發(fā)送給超聲波發(fā)生器的超聲波發(fā)生器啟動信號的頻率為40kHz，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波頻率為40kHz，使得當(dāng)模式轉(zhuǎn)換模塊處于第二模式狀態(tài)時，控制器可以控制超聲波發(fā)生器向周圍空間發(fā)射某一固定頻率(40kHz)的超聲波，進而使得受訓(xùn)學(xué)員設(shè)定超聲波局部放電測試儀的檢測中心頻率，排除周圍空間非局部放電聲波(機械振動等)的干擾，從而快速篩選并確定真實的局部放電信號。
[0045]測試面板I設(shè)置于超聲波發(fā)生器5所發(fā)射的超聲波范圍內(nèi)。
[0046]圖2為本實用新型實施例提供的一種超聲波局部放電模擬裝置的詳細結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]如圖2所示，該模擬裝置包括:供超聲波局部放電測試儀測量使用的測試面板1，輔助電源2，與輔助電源2相連的主控制器3，與主控制器3相連接的模式轉(zhuǎn)換模塊4，與輔助電源2以及主控制器3分別相連的超聲波發(fā)生器5，與輔助電源2以及主控制器3分別相連的高壓放電槍6，且超聲波發(fā)生器5包括:推挽驅(qū)動電路51、繼電器52以及壓電陶瓷振子53。
[0048]其中，推挽驅(qū)動電路51與主控制器3相連接，繼電器52的一端與主控制器3相連接，另一端與推挽驅(qū)動電路51相連接，壓電陶瓷振子53與繼電器52相連接。
[0049]如圖2所提供的超聲波局部放電模擬裝置的詳細結(jié)構(gòu)中的測試面板1、輔助電源
2、主控制器3、模式轉(zhuǎn)換模塊4、超聲波發(fā)生器5以及高壓放電槍6之間的連接關(guān)系以及工作方式與圖1所提供的超聲波局部放電模擬裝置相同，在此不再贅述。
[0050]在本申請實施例中，超聲波發(fā)生器5包括:推挽驅(qū)動電路51、繼電器52以及壓電陶瓷振子53。
[0051]其中，推挽驅(qū)動電路51與主控制器3相連接，繼電器52的一端與主控制器3相連接，另一端與推挽驅(qū)動電路51相連接，壓電陶瓷振子53與繼電器52相連接。
[0052]控制器發(fā)送給超聲波發(fā)生器的超聲波發(fā)生器啟動信號包括第一信號以及第二信號。
[0053]推挽驅(qū)動電路51與主控制器3相連接，推挽驅(qū)動電路51接收主控制器3發(fā)送的
第一信號，并對第一信號進行功率放大，產(chǎn)生激勵信號。
[0054]繼電器52的一端與主控制器3相連接，另一端與推挽驅(qū)動電路51相連接，繼電器52接收推挽驅(qū)動電路51發(fā)送的激勵信號，并判斷是否接收到主控制器3發(fā)送的第二信號，當(dāng)是時，發(fā)送激勵信號到壓電陶瓷振子53。
[0055]壓電陶瓷振子53根據(jù)接收到的繼電器發(fā)送的激勵信號，產(chǎn)生向空氣傳播的超聲波。
[0056]在本申請實施例中，優(yōu)選的，第一信號的頻率為40kHz。
[0057]在本申請實施例中，優(yōu)選的，第二信號為繼電器啟動信號。
[0058]進一步的，該裝置中的模式轉(zhuǎn)換模塊4還包括:第三模式狀態(tài)，當(dāng)模式轉(zhuǎn)換模塊4處于第三模式狀態(tài)時，不發(fā)送任何指令。
[0059]進一步的，該裝置還包括:電源開關(guān)7，該電源開關(guān)7與輔助電源2相連接，用于控制輔助電源2是否工作。
[0060]本實用新型提供的超聲波局部放電模擬裝置，通過輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，并分別為主控制器、高壓放電槍以及超聲波發(fā)生器提供電源，通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為高壓放電槍發(fā)送高壓放電槍啟動信號，控制高壓放電槍產(chǎn)生連續(xù)放電，通過與超聲波測試儀聯(lián)合測試，能直接客觀的揭示局部放電發(fā)生時，向周圍空間發(fā)射超聲波的現(xiàn)象，或通過模式轉(zhuǎn)換模塊控制主控制器為超聲波發(fā)生器發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號，控制超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波使得在培訓(xùn)過程中，受訓(xùn)人員可以通過該裝置進行測量操作，理解局部放電超聲波產(chǎn)生機理，掌握超聲波局部放電測試儀的使用技巧，解決了現(xiàn)有技術(shù)在培訓(xùn)過程中，對系統(tǒng)運行用電力設(shè)備實物進行測量操作時，不方便、且存在一定的安全隱患的問題。
[0061]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0062]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波局部放電模擬裝置，其特征在于，包括:供超聲波局部放電測試儀測試使用的測試面板，輔助電源，與所述輔助電源相連的主控制器，與所述主控制器相連接的模式轉(zhuǎn)換模塊，與所述輔助電源以及主控制器分別相連的超聲波發(fā)生器，與所述輔助電源以及主控制器分別相連的高壓放電槍，其中， 所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成直流電壓，分別為所述主控制器、所述超聲波發(fā)生器以及所述高壓放電槍提供電源； 所述模式轉(zhuǎn)換模塊包括第一模式狀態(tài)以及第二模式狀態(tài)； 當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第一模式狀態(tài)時，所述模式轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送第一控制指令到所述控制器；所述控制器根據(jù)所述第一控制指令，發(fā)送高壓放電槍啟動信號到所述高壓放電槍；所述高壓放電槍根據(jù)所述高壓放電槍啟動信號產(chǎn)生連續(xù)放電； 當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第二模式狀態(tài)時，所述模式轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送第二控制指令到所述控制器；所述控制器根據(jù)所述第二控制指令，發(fā)送超聲波發(fā)生器啟動信號到所述超聲波發(fā)生器；所述超聲波發(fā)生器根據(jù)所述超聲波發(fā)生器啟動信號產(chǎn)生超聲波； 所述測試面板設(shè)置于所述超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模式轉(zhuǎn)換模塊還包括第三模式狀態(tài)， 當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換模塊處于所述第三模式狀態(tài)時，不發(fā)送任何指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器啟動信號包括第一信號以及第二信號， 所述超聲波發(fā)生器包括:與所述主控制器相連接的推挽驅(qū)動電路，一端與主控制器相連接，另一端與推挽驅(qū)動電路相連接的繼電器，以及與繼電器相連接的壓電陶瓷振子， 所述推挽驅(qū)動電路接收所述主控制器發(fā)送的第一信號，并對所述第一信號進行功率放大，產(chǎn)生激勵信號； 所述繼電器接收所述推挽驅(qū)動電路發(fā)送的激勵信號，并判斷是否接收到所述主控制器發(fā)送的第二信號，當(dāng)是時，發(fā)送所述激勵信號到所述壓電陶瓷振子； 所述壓電陶瓷振子根據(jù)接收到的所述繼電器發(fā)送的激勵信號，產(chǎn)生向空氣傳播的超聲波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:與所述輔助電源相連接的電源開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+30V直流電壓，為所述超聲波發(fā)生器提供電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓，為所述主控制器提供電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助電源將外接220V交流電轉(zhuǎn)換成+3.3V直流電壓，為所述高壓放電槍提供電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一信號的頻率為40kHz。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的頻率為 40kHz。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測試面板為鋁制金屬板。
【文檔編號】G01R31/12GK203587743SQ201320732933
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】龔金龍, 詹洪炎, 宋琦華, 杜赟, 孫愛強, 丁建軍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院