[發(fā)明專利]非線性電阻片的加速老化試驗裝置及其老化特性測試方法

有效

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• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103389424A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 姚學玲;陳景亮;廖永力;胡上茂;李銳海
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發(fā)明涉及到電力系統或電子通信領域過電壓保護器的老化試驗及測試，具體為一種非線性電阻片的加速老化試驗裝置及其老化特性測試方法。

背景技術

隨著輸配電向超特高壓方向的發(fā)展，同時電子信息向著高集成度和高數字化方向的發(fā)展，雷電過電壓和操作過電壓造成的危害日益加劇，因而過電壓保護引起了越來越多的關注和重視。非線性電阻片因其優(yōu)良的非線性特性和浪涌吸收能力而廣泛應用在電力系統、電子與通信領域的過電壓保護當中，尤其以氧化鋅非線性電阻片為代表。

加速老化試驗是檢測非線性電阻片的使用壽命以及進行動作負載試驗常用的試驗方法，試驗溫度115℃、試驗時間1000hr，施加電壓根據非線性電阻片的直流參考電壓進行選取。老化試驗不僅是研究部門對非線性電阻片老化性能進行研究的一個重要方法，而且也是制造部門控制質量的必要手段之一。

目前，國內外的非線性電阻片的加速老化試驗主要針對交流老化試驗，且IEC及國標對此都作了相應的規(guī)定，但隨著特高壓直流輸配電的發(fā)展，非線性電阻片的直流老化特性并不明確，相應的IEC和國標都未作出明確的規(guī)定。但是原有的試驗裝置和方法都不能用于對直流老化特性的試驗和研究，同時也不能實現完備的數據對比和同一裝置不同類型電壓下的試驗及對比。

發(fā)明內容

針對現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種能夠輸出直流和交流高壓電源，并能夠實現自動切換，數據采集分析計算的，非線性電阻片的加速老化試驗裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明的非線性電阻片的加速老化試驗裝置，包括穩(wěn)壓電源、高壓試驗電源、波形切換機構、溫度試驗箱、控制單元、測量單元和計算機數據分析管理單元；

所述穩(wěn)壓電源的輸出端與高壓試驗電源的輸入端相連；

所述高壓試驗電源的輸出端與波形切換機構的輸入端對應相連；高壓試驗電源包括調壓器、變壓器和整流器；調壓器設置在變壓器的輸入端，整流器設置在變壓器的輸出端；

所述波形切換機構的輸出端經過控制單元的控制能夠輸出交流或直流高壓電源；高壓電源施加在非線性電阻片上；

所述的非線性電阻片放置在溫度試驗箱中，其兩端的電壓和通過的電流經測量單元傳輸至計算機數據分析管理單元進行數據的分析與處理；

所述的計算機數據分析管理單元的輸出端經過控制單元分別對高壓試驗電源和波形切換機構實現電壓調節(jié)和切換控制。

優(yōu)選的，所述的波形切換機構的輸出端設置有通過波形切換機構實現通斷的濾波電路，濾波電路上設置有用于在試驗結束時泄放其兩端電壓的安全接地機構。

優(yōu)選的，所述的整流器包括全波整流電路和半波整流電路，對應波形切換機構輸出的直流高壓電源包括半波、全波及全波濾波三種類型。

優(yōu)選的，所述的波形切換機構設置有OA、OB、OC三個輸出端，對應高壓試驗電源的輸出端設置有IA、IB、IC、ID四個輸入端；非線性電阻片兩端分別連接在輸出端OA和OB上，濾波電路兩端分別連接在輸出端OB和OC上；

當選擇交流進行老化試驗時，輸入端IA與輸出端OA連通，輸入端IC與輸出端OB連通；

當選擇半波進行老化試驗時，輸入端IB與輸出端OA連通，輸入端IC與輸出端OB連通；

當選擇全波進行老化試驗時，輸入端IB與輸出端OA連通，輸入端ID與輸出端OB連通；

當選擇全波濾波進行老化試驗時，輸入端IB與輸出端OA連通，輸入端ID與輸出端OB連通，且輸出端OC與輸出端OA連通。

優(yōu)選的，所述的波形切換機構包括多組高壓開關，高壓開關的動作由計算機數據分析管理單元與控制單元聯合實現。

優(yōu)選的，所述的非線性電阻片的數量與高壓電源的路數相同，高壓電源的路數為3-9路或更多路。

優(yōu)選的，所述的控制單元包括工業(yè)控制計算機、數字I/O電路板和繼電器板，工業(yè)控制計算機的輸出端通過數字I/O電路板與繼電器板的輸入端相連。

優(yōu)選的，所述的測量單元包括用于測量非線性電阻片兩端電壓的電壓信號提取傳感器，用于測量非線性電阻片通過電流的電流信號提取傳感器，以及由計算機數據分析處理單元控制的數據采集卡；測量得到的兩端電壓和通過電流輸出到數據采集卡的輸入端，數據采集卡輸出的數字信號由計算機數據分析管理單元進行數據的分析與處理。

優(yōu)選的，所述的計算機數據分析管理單元包括用于對測量單元輸出數據進行分析與處理的數據分析處理軟件，用于控制試驗進行和發(fā)出控制指令的控制軟件，以及用于運行數據處理軟件和控制軟件的計算機。