[实用新型]超长电缆耐压现场试验防护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化控制及高压测试设备领域，具体涉及一种超长电缆耐压现场试验防护装置。

背景技术

变频串联谐振高压试验设备用于长电缆现场耐压试验，该试验设备由变频电源10、励磁变压器20、谐振电抗器30、电容分压器40、主控计算机50等几部分组成，如图1所示。在进行试验时，超长电缆60作为被试验样品与谐振电抗器串联在LC串联回路中，成为变频电源的负载。主控计算机50用于控制变频电源10的输出频率，通过调整变频电源10输出频率使LC回路谐振，在谐振频率点上获得待测电缆耐压试验所需的正弦交流高压，通过稳压控制电路使该输出高压稳定，并保持一段时间，来测试被试验样品的耐压性能。

对长电缆采用交流耐压试验需要一个巨大容量的电源，若试验的电缆越长、截面积越大，电缆试品的电容就更大，因此试验中回路上有更大的电流，需要更大的变频电源容量。目前限于变频电源容量，有些地方在电缆铺设完成后，不做现场试验；也有些地方直接利用电网供电24小时做电缆耐压现场试验，这样的试验存在两个问题，一是给电网调度带来困难，二是一旦试验失败会给电网带来冲击。

由于试验容量巨大，系统谐振电抗器和试品电缆电容中储存了巨大的能量，一旦试品电缆被击穿，能量瞬间通过接地线流向大地，巨大电流在接地线上瞬间产生一个高压压降，变频电源表面上瞬间带有高电压，损坏试验设备；同时人在地面上处于零电位，变频电源会对人产生放电，虽然时间极短，那么高的电压足以使人感的不适或直接休克。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够在高压放电时有效保护高压试验设备以及试验人员的防护装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种超长电缆耐压现场试验防护装置，其用于与电缆高压试验设备相配合，所述的电缆高压试验设备包括用于产生交流电并进行整流逆变的变频电源、与所述的变频电源输出端相连接对所产生交流电隔离放大的励磁变压器、与所述的励磁变压器输出端相连接的谐振电抗器、用于控制变频电源输出频率的主控计算机，待测电缆与所述的谐振电抗器串联形成LC串联回路，所述的试验防护装置包括与所述的谐振电抗器高压输出端相电连接用于实现电缆高压试验设备高压信号与低压信号隔离的光纤隔离模块、与所述的光纤隔离模块相串口通信的单片机、输入端与所述的单片机相连接输出端与所述的变频电源相电连接的D/A转换电路，所述的主控计算机通过蓝牙模块与所述的单片机相控制连接。

优化地，所述的光纤隔离模块包括相串联连接的高低压取样电容、用于采集低压电容上的交流电压并将其转换为直流信号的电压转换电路、与所述的电压转换电路输出相连接的A/D电路、与所述的单片机相串口通信的485接口以及光纤转换器。

优化地，所述的变频电源与接地之间还串联有用于在电缆高压放电时将电位差钳位在一定范围内的大功率TVS管及氧化锌阀片器件。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型通过采用光纤隔离模块实现高压信号与低压信号的隔离，从而在超长电缆大容量高压放电时能够有效保护控制设备；通过采用蓝牙模块实现主控计算机与单片机的通信控制，从而实现主控计算机与高压试验设备的隔离，在超长电缆大容量高压放电时能够有效保护试验人员。

附图说明

附图1为变频串联谐振高压试验设备各部分连接框图；

附图2为本实用新型防护装置原理框图；

附图3为本实用新型防护装置的光纤隔离模块原理框图；

附图4为试验设备防护装置原理分析图；

其中：10、变频电源；101、整流电路、102、逆变电路；103、反馈稳压电路；20、励磁变压器；201、励磁隔离电路；30、谐振电抗器；301、谐振升压电路；40、电容分压器；50、主控计算机；60、超长电缆；70、光纤隔离模块；701、高压取样电容；702、低压取样电容703、电压转换电路；704、A/D电路；705、485接口；706光纤转换器；80、单片机；801、D/A电路；90、蓝牙模块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的内容，下面结合附图和实施方式对本实用新型作近一步详细说明。