淺談檢測電纜試驗時直流高壓發生器的優勢

直流高壓發生器提供直流高壓源，是專門用來檢測電力器件的電氣絕緣強度和泄漏電流。智能直流高壓發生器是根據中國行業標準ZBF24003-90《便攜式直流高壓發生器通用技術條件》的要求，研究、設計、制造的，是新時代產品，智能直流高壓發生器具有多種保護功能，如：低壓過流、低壓過壓、高壓過流、高壓過壓、零位保護、不接地保護等。故障取樣采用的傳感器，動作時間為納秒級，光隔離元件也為納秒級，動作時間一般在10微秒可*關斷直流主回路。

直流高壓發生器的技術特點如下：

1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全，便于野外使用，是新世紀的可靠產品。

2、采用精良技術、工藝制造，應用的PUM智能脈寬調制技術、脈沖串邏輯陣列調制，采用大功率IGBT器件，利用智能技術提智能率，頻率高達40kHz，從而使輸出高壓穩定度更高，波紋系數更小。

3、首先采用計算機控制技術，在大屏幕的LCD顯示器上顯示輸出直流高壓電壓、電流、過壓整定、計時、接地及各種保護信息。

4、*智能接地不良保護及報警功能（接地不良不能升壓），測壓回路斷線保護（高壓測量回路斷線儀器不能升壓），急停按鈕，大大提高了操作人員在作業過程中安全性。在特殊情況下還可解除接地不良保護報警功能（如采用發電機作為電源或現場接地不良但仍可試驗的情況下。）精度高、測量準確。電壓、電流表均為數字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現場使用。

5、電壓調節穩定度高，全量程平滑調壓，輸出電壓調節采用進口單個多圈電位器，升壓過程平穩，調節精度高，并設計有粗調和細調功能。電壓調節精度優于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數優于0.5%。

6、增設了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化鋅避雷器測量帶來極大的方便。輕輕一按無須計算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵，在做避雷器試驗時，當電流升到1000uA時、就打開0.75的按鈕，這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數據，做完后應立即將升壓的旋鈕回到零位上，同時將細調電壓旋鈕回到零位上，并應立即按綠色按鈕，切斷高壓并關閉電源開關。再做其它的試驗。

7、倍壓筒可分節結構，現場使用，靈活方便，一機多用，經濟實惠。

8、倍壓筒體用德國技術研制；中頻變壓器經有關專家特殊設計，體積小、容量大。倍壓筒體底座內藏△—Y撐腳，即使用時展成Y形，支撐穩定方便，裝箱時縮成△形，藏在底座內。

以某供電線路的過流控制為例。由電流互感器現場測試儀檢測線路電流，當電流過大時，會發出報警信號，并切斷電源。其具體過程為：通過電流互感器，將大電流信號轉變為小電流，并通過電阻將其轉換為電壓信號，然后由LOGO!的模擬量輸入端將其輸入到LOGO!的內部。通過LOGO!的處理,延遲時間T1后，控制繼電器TM及報警信號燈，切斷電路的電源，并發出報警信號。并能在切斷后自動將電路接通。若此時電路電流正常，則報警燈熄滅。并且，在過流后的時間內，若再次發生直流高壓發生過流，不必再延遲T1時間，只需延遲時間T2，就會再次發出報警信號。這樣使LOGO!具有選擇性。在電機啟動等造成的電流瞬間過大時，LOGO!不會再啟動，減少了設備的誤動作。并且在一次報警后，若電流再次過大，則在較短的時間內，就會再次報警，減少了因故障未被排除而造成的損失。

用電流電壓直流高壓發生器轉換裝置把電流信號轉變為電壓信號，并且可以調節輸出電壓的大小，以更好的滿足實際要求。在頻率觸發模塊中，將計數時間段設定為6S，使其具有了選擇功能，在電機啟動等正常的過流情況下，不會發出報警信號。并且在設定脈沖個數時，實際值為80個，而不是300個。這樣就避免了因干擾等造成電源電流偏小時，報警裝置不能啟動的情況。同時，減小了因過流發生在B02的計時時間內時，延遲時間過長的情況。同理，B03在設置脈沖個數時，只設定為70個。

為獲得較高的輸出電壓值，LM317穩壓器的調節端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大，在R2兩端并接一個小于10μF的電容C3，直流高壓發生器可有效地抑制輸出端的紋波。當輸入端或輸出端發生短路時，電容C3的放電將在R1上產生沖擊電壓，會危及穩壓器的基準電壓電路，因此需在R1兩端并二極管D3以保護穩壓器。

穩壓器的輸出端不加電容亦能工作，由于穩壓器在1∶1的深度負反饋下工作，當輸出端負載為容性的某一值時，穩壓器有可能出現自激現象。因此，在穩壓器的輸入端接入0.1μF的電容C1，輸出端接入1000μF的電解電容C5，提供足夠的電流供給，同時可以防止可能發生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負載的瞬態響應。當輸入端發生短路時，C5通過穩壓器的調整管放電，C5值較大，則放電時的沖擊電流很大，電壓會通過穩壓器內部的輸出晶體管放電，可能造成輸出晶體管發射結反向擊穿。為此，在穩壓器兩端并接二極管D2，輸入端短路時C5通過D2放電，保護穩壓器。

該裝置所用的LOGO!型號為24RCLB11，其供電電源為24V直流電，輸出用220V交流電，用于帶動繼電器及報警燈。該裝置的繼電器TM，常閉觸電接在主電路中。LOGO!的模擬量輸入端I1,I2。輸出為Q1，Q2?；ジ衅鬏敵龅碾娏餍盘柦涬娏麟妷恨D換裝置(I/V)，進入LOGO!的I1和I2端。

LOGO!的程序設計，是通過使用LOGO!中的功能模塊來實現的LOGO!內部的工作原理為：由模擬量輸入端AI1,AI2輸入的模擬量經模擬量觸發器B08,B12使模擬量轉換為數字量。模塊B08,B12的設置相同。模擬開關接通電壓為6V，關閉電壓為1V。當輸入的信號峰值大于6V時，模塊輸出數字脈沖信號，頻率為50HZ。通過B06后，由頻率觸發器B02計數。當6S內，輸入280個脈沖時，模塊B02輸出高電平。這時輸出Q1接通，接通TM跳閘控制器，將電路斷開。同時輸出端Q2被置為高電平，輸出報警信號。此時，電路已被切斷，沒有模擬信號輸入。經過6s后，頻率觸發器輸出低電平，即Q1無信號輸出，電路被接通。若這時電路沒有過流，則報警燈熄滅。若在報警燈沒有熄滅，或報警燈熄滅后的時間段(由B09控制)內仍然過流，則在2S內，B09只要檢測到70個電流脈沖，報警裝置就會再一次啟動，以防止故障沒有排除時，報警裝置按正常處理。當Q2為0后，B09開始計時，若經過自定時間后，Q2仍沒有報警輸出，則B09輸出低電平，經過非門B10反向后變為高電平，將RS觸發器B05復位。這時，報警裝置恢復原始狀態。

考慮到故障沒有排除時，報警裝置仍會在延遲時間6S后接通電源。為免造成危險，加入了B03，并有模塊B04,B05,B09,B10輔助產生延遲信號。使該裝置在一次過流后的時間內，對過流信號有更高的靈敏度，即在過流發生時，過流信號只需持續2S就會再次報警，以減小危險。

直流高壓發生器，主要適用于電力部門、工礦、冶金、鋼鐵等企業動力部門對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發電機、高壓開關等高壓電氣設備進行直流耐壓試驗。