局部放電校準脈沖發生器的制作方法

本實用新型涉及一種對局部放電檢測儀器進行校準的設備，具體說的是可產生模擬局部放電的校準脈沖對局部放電檢測儀器進行校準的局部放電校準脈沖發生器。

背景技術：

局部放電校準脈沖發生器是一種對局部放電檢測儀器進行校準的設備。

校準的目的是確定測量回路的信號水平與視在放電量變換比例（也稱刻度因數）。而視在放電量指在試品兩端注入一定電荷量，使試品端電壓的變化量和局部放電時端電壓變化量相同。此時注入的電荷量即稱為局部放電的視在放電量，以皮庫(pC)表示。

據《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》行業標準規定校準脈沖發生器輸出波形如圖1所示。

1、校準脈沖發生器輸出電壓波形上升時間t_r不得大于0.1μs。

2、校準脈沖發生器輸出電壓波形衰減時間t_d，通常在100—1000μs內選取。

3、如圖1所示，校準脈沖發生器的輸出電壓峰值為。電壓波形前沿上升時間t_r定義為脈沖從0.1到0.9的時間。衰減時間t_d定義為從峰值下降到0.1的時間。

4、在直流恒壓條件下，電容器兩端的電荷量滿足 。因此，為了精確控制局部放電校準脈沖發生器注入到檢測回路的電荷量，需將圖1中脈沖電壓波形適當變形，以得到如圖2所示的校準電壓波形。圖2中，為脈沖峰值電壓的保持時間。

常用的校準電路如圖3所示。其中，為傳輸阻抗，為局部放電校準脈沖發生器輸出的脈沖信號峰值電壓，為校準電容，為試品電容，為耦合電容。

校準條件下整個系統的等效電容（忽略檢測阻抗回路的電容） :

因此，校準器實際注入到檢測系統的電荷量為:

在系統電容和耦合電容不能精確獲得的情況下，若要控制校準誤差，需滿足：

即:

若考慮負荷電容引起的校準誤差為5%，應有:

即

對于開關柜等試品來說，其值一般較小。通常情況下，。

如圖3中，因此，注入電容的取值約為。

如果考慮局部放電檢測儀器的滿量程為5000pC，則校準器輸出的脈沖峰值電壓為：

因此，適用于開關柜等小電容試品的脈沖校準器必須能夠輸出高達峰值100V的脈沖電壓。

現有的局部放電校準脈沖發生器主要存在下列問題：

（1）脈沖波形上升時間和衰減時間不標準；

（2）不適用開關柜等小電容試品、大量程范圍的校準工作。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種局部放電校準脈沖發生器，可實現上升時間和衰減時間可控，且校準適用范圍大，能很好的適用于開關柜等小電容試品的校準工作。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：局部放電校準脈沖發生器，與電源模塊連接，其依次由振蕩電路、脈沖電平持續時間調整模塊、脈沖頻率調控模塊、脈沖極性調控模塊、脈沖電壓調控模塊、衰減時間控制模塊、以及脈沖電壓放大處理模塊連接而成，所述脈沖電平持續時間調整模塊由分頻電路組成，所述的脈沖頻率調控模塊由多個頻率選擇開關組成，所述的脈沖極性調控模塊由極性轉換電路以及極性選擇開關組成，所述的脈沖電壓調控模塊由分壓電路以及電壓選擇開關組成，所述的衰減時間控制模塊為峰值檢波電路，所述的脈沖電壓放大處理模塊為放大電路。

本實用新型所述的振蕩電路為晶振電路。

本實用新型所述的局部放大校準脈沖發生器通過校準電容與試品連接。

本實用新型有益效果是：

（1）脈沖電平持續時間符合視在電荷量的適用條件。

（2）脈沖重復頻率可控。

（3）脈沖峰值可控。

（4）脈沖上升時間符合《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》行業標準。

（5） 脈沖衰減時間符合《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》行業標準。

（6）校準適用范圍大，可滿足各種電容大小的試品的校準工作。

附圖說明

圖1為《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》行業標準脈沖波形圖。；

圖2為本實用新型輸出波形圖；

圖3為常用校準電路圖；

圖4為本實用新型的原理框圖；

圖中：1、振蕩電路，2、脈沖電平持續時間調整模塊，3、脈沖頻率調控模塊，4、脈沖極性調控模塊，5、脈沖電壓調控模塊，6、衰減時間控制模塊，7、脈沖電壓放大處理模塊，8、人機交互，9、電源模塊。

具體實施方式

局部放電校準脈沖發生器的原理是：

（1）由振蕩電路產生一定頻率的波形。

（2）通過脈沖電平持續時間調整模塊對脈沖電平持續時間進行調整使其能夠滿足校準電容器充放電需求。

（3）通過脈沖頻率調控模塊對脈沖頻率進行選擇控制，實現對脈沖頻率的可控。

（4）通過脈沖極性調控模塊對脈沖電壓極性進行選擇控制，實現對脈沖極性的可控。

（5） 通過脈沖電壓調控模塊對脈沖峰值進行分壓和選擇控制，實現脈沖電壓的可控。

（6）衰減時間控制模塊調整脈沖上升沿和下降沿，使脈沖的上升時間和衰減時間符合《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》行業標準。

（7） 脈沖電壓放大處理模塊經放大電路對脈沖峰值進行放大，增大脈沖峰值的可調范圍，以此來擴大校準適用范圍，滿足各種電容大小的試品的校準工作。

局部放電校準脈沖發生器主要分為振蕩電路、脈沖電平持續時間調整模塊、脈沖頻率調控模塊、脈沖極性調控模塊、脈沖電壓調控模塊、衰減時間控制模塊、脈沖電壓放大處理模塊、電源模塊、校準電容等。

（1）振蕩電路：由晶振電路構成，從圖4可以看出，振蕩電路①為整個電路提供最初的脈沖波，是整個電路信號的最初來源。

（2）脈沖電平持續時間調整模塊：該模塊由分頻電路構成，利用分頻電路輸出具有一定脈寬的脈沖方波信號，以此來控制脈沖電平的持續時間，振蕩電路①產生的脈沖波傳遞給脈沖電平持續時間調整模塊②，對脈沖電平的持續時間進行調整，使得脈沖電平持續時間能夠滿足視在電荷量的適用條件。

（3）脈沖頻率調控模塊：該模塊由頻率選擇開關構成，對分頻電路輸出的不同重復頻率的脈沖信號進行選擇控制，從而實現脈沖重復頻率的可控。

（4）脈沖極性調控模塊：該模塊由極性轉換電路及極性選擇開關構成，極性轉換電路對分頻電路輸出的脈沖方波進行處理，使其能夠輸出正脈沖、負脈沖及混合脈沖，再由極性選擇開關進行選擇，從而實現脈沖極性的可控。

（5）脈沖電壓調控模塊：該模塊由分壓電路及電壓選擇開關構成，分壓電路對脈沖極性調控模塊輸出的電壓進行分壓處理，分壓電路首先對脈沖信號進行分壓處理，使能輸出不同脈沖電壓的脈沖信號，再由電壓選擇開關進行選擇，從而實現脈沖峰值的可控。

（6）衰減時間控制模塊：該模塊由峰值檢波電路構成，通過峰值檢波電路對脈沖下降沿進行延時，增大器衰減時間，因《JB/T 7586－1994局部放電檢測儀視在放電校準器》對脈沖信號的衰減時間有明確規定，為使脈沖信號各項參數能夠達到該標準，需要對脈沖信號衰減時間進行控制，圖4中，在對信號完成脈沖重復頻率可控及脈沖電壓的可控后進入衰減時間控制模塊⑥，該電路由峰值檢波電路構成，通過峰值檢波電路對脈沖下降沿進行延時，增大器衰減時間。

（7） 脈沖電壓放大處理模塊：該模塊由放大電路構成，圖4中的⑦，通過放大脈沖峰值電壓，來增大脈沖峰值電壓的可調范圍，通過脈沖電平持續時間調整模塊②，可以滿足視在電荷量的適用條件，所以在需要放電量Q一定的情況下，若試品為開關柜等小電容負載，則需要提高峰值電壓來實現，反之則可通過降低峰值電壓來實現，以此滿足各種大小電容試品的校準工作。因此放大脈沖峰值電壓，來增大脈沖峰值電壓的可調范圍，也就可以使其適用于各種不同電容大小的試品，增大了校準適用范圍。

（8）人機交互：圖4中⑧，通過人機交互模塊實現操作人員對局部放電校準脈沖發生器的控制及對校準脈沖信息的讀取。

（9）電源模塊：該模塊由開關電源構成，圖4中⑨，對供電電源進行變壓、整流等處理后輸出合適的電壓，為局部放電校準脈沖發生器其他各模塊供電，保證各模塊正常工作。

（10）校準電容：圖4中⑩，連接局部放電校準脈沖發生器與試品，為試品提供視在放電電荷。

上述內容中提出的電路可由本領域技術人員根據其目的進行構建，為本領域所屬的常規電路。