高压电源及电缆外护套直流耐压测试仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种高压电源，包括滤波整流模块、IGBT模块、高频升压变压器以及DSP控制模块。滤波整流模块的输入端连接高压电源的输入接口；输入接口用于连接普通220V的交流电源。滤波整流模块的输出端连接IGBT模块的输入端；高频升压变压器的输入端连接IGBT模块的输出端；高频升压变压器的输出端连接高压电源的输出接口；高频升压变压器的次级为高压硅堆，IGBT模块的输出经过高频升压变压器升压成为负高压，通过输出接口为负载提供直流高压。其中，DSP控制模块连接IGBT模块，用于控制IGBT模块的运行。本申请的高压电源能输出10kV电压和200mA电流，且功率大、精度高、便于携带。

DC withstand voltage tester for high voltage power supply and cable sheath

The utility model provides a high-voltage power supply, including a filter rectifier module, an IGBT module, a high-frequency boost transformer and a DSP control module. The input end of the filter rectifier module is connected with the input interface of the high voltage power supply, and the input interface is used to connect the common 220V AC power supply. The output end of filter rectifier module is connected with the input end of IGBT module; the input end of high frequency boost transformer is connected with the output end of IGBT module; the output end of high frequency boost transformer is connected with the output interface of high voltage power supply; the secondary of high frequency boost transformer is high voltage silicon stack, and the output of IGBT module is boosted by high frequency boost transformer. For negative high voltage, DC high voltage is provided for load through output interface. Among them, the DSP control module connects the IGBT module to control the operation of the IGBT module. The applied high voltage power supply can output 10 kV voltage and 200 mA current, and has high power, high accuracy and portability.

【技术实现步骤摘要】
高压电源及电缆外护套直流耐压测试仪
本技术涉及电缆测试领域，尤其涉及一种高压电源及电缆外护套直流耐压测试仪。
技术介绍
国标GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中要求对交流电缆外护套进行直流耐压试验，试验电压为10kV，持续时间1min。目前，市面上没有针对此项试验的专用设备，且由于各种因素影响，电缆外护套的泄漏电流较大，现有设备均不能满足电流输出需求，故无法判断电缆外护套的绝缘状况。使用绝缘电阻测试仪虽然可以输出步进的直流高压，但市面上常见的输出电压只有5kV，能输出10kV的绝缘电阻测试仪价格昂贵，且输出电流太小，短路电流只有5mA。为了完成现场试验，往往使用直流高压发生器(以下简称直高发)代替绝缘电阻测试仪。但是直高发的输出电压范围较大(通常为数百kV)，用来产生10kV的高压时精度较差。同时，由于输出电压的关系，这种直高发体积庞大、附件较多、操作复杂、不便于携带，也不能输出20mA以上电流。公开于本技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于至少解决现有试验仪器功率不足的技术问题，为此本技术提供一种高压电源及电缆外护套直流耐压测试仪，能输出10kV电压和200mA电流，且功率大、精度高、便于携带。本技术的目的是这样实现的：一种高压电源，用于电缆外护套直流耐压测试仪，所述高压电源包括：滤波整流模块，所述滤波整流模块的输入端连接所述高压电源的输入接口；IGBT模块，所述IGBT模块的输入端连接所述滤波整流模块的输出端；高频升压变压器，所述高频升压变压器的输入端连接所述IGBT模块的输出端；所述高频升压变压器的输出端连接所述高压电源的输出接口；以及DSP控制模块，连接所述IGBT模块，用于控制所述IGBT模块的运行。在本技术的一较佳实施方案中，还包括检测模块，所述检测模块包括传感器和信号隔离元件；所述传感器用于检测所述高频升压变压器的输出端的电压和电流，以及所述高频升压变压器的输入端的电压和电流；所述信号隔离元件的输入端连接所述传感器，用于隔离检测信号中混杂的高压成分；所述信号隔离元件的输出端连接所述DSP控制模块，用于向所述DSP控制模块传送检测信号。在本技术的一较佳实施方案中，还包括保护电路模块，所述保护电路模块分别连接所述高压电源的输入接口、所述滤波整流模块的输出端、所述高频升压变压器的输入端、所述高频升压变压器的输出端以及所述DSP控制模块。在本技术的一较佳实施方案中，所述滤波整流模块包括依次连接的滤波电感、整流电路和滤波电容；所述滤波电感连接所述高压电源的输入接口；所述滤波电容连接所述IGBT模块的输入端。在本技术的一较佳实施方案中，所述IGBT模块包括IGBT驱动单元和功率管组件；所述IGBT驱动单元分别连接所述DSP控制模块和所述功率管组件的控制端；所述功率管组件的输入端与所述滤波整流模块的输出端连接；所述功率管组件的输出端与所述高频升压变压器的输入端连接。在本技术的一较佳实施方案中，还包括箱体，所述滤波整流模块、所述IGBT模块、所述高频升压变压器以及所述DSP控制模块均安装在所述箱体内；所述箱体外部设有提手。在本技术的一较佳实施方案中，所述箱体包括面板；所述面板盖设在所述箱体的开口上；所述面板上设有所述输入接口、所述输出接口、电压指示表、电流指示表、频率调节旋钮和电压调节旋钮。本技术的另一方面还提供了一种电缆外护套直流耐压测试仪，包括上述任一项所述的高压电源。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本申请的高压电源采用了DSP控制模块进行实时控制，使得输出电压稳定性较好，最大输出电压10kV、电流200mA。逆变部分采用了IGBT模块，IGBT具有功率大、发热量小的优点，且集成了MOSFET的快速性和GTR的大容量的优点。高频升压变压器体积小、效率高。在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本技术某些原理的具体实施方案中，本技术的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。附图说明图1为本申请高压电源一种示例性实施方式的电路原理示意图；图2为本申请高压电源的箱体示意图。应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本技术的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本技术的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。具体实施方式下面将详细参考本技术的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本技术将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本技术限制为那些示例性实施方案。相反，本技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。在以下描述中所使用的技术术语仅是为了描述特定实施方案的目的并不旨在对本技术进行限制。以下将结合附图对本申请技术方案产生的背景、技术方案构思及其中一些可替代的实施方式进行说明。实施例一为了满足GB50150关于电力电缆外护套直流耐压试验的要求，本申请主要针对现有试验仪器设备功率不足的问题，提供了一种专门用于电缆外护套直流耐压测试仪的高压电源，参见图1，图1为本申请高压电源一种示例性实施方式的电路原理示意图；该高压电源主要包括滤波整流模块、IGBT模块、高频升压变压器11以及DSP控制模块12。所述滤波整流模块的输入端连接所述高压电源的输入接口IN；输入接口IN用于连接普通220V的交流电源。输入的交流电压经过滤波整流模块的滤波和整流之后形成为直流电压。所述滤波整流模块的输出端连接所述IGBT模块的输入端；直流电压经过IGBT模块进行逆变处理。所述高频升压变压器11的输入端连接所述IGBT模块的输出端；所述高频升压变压器11的输出端连接所述高压电源的输出接口OUT；高频升压变压器11的次级为高压硅堆111，IGBT模块的输出经过高频升压变压器11升压成为负高压，通过输出接口OUT为负载提供直流高压。其中，DSP控制模块12连接IGBT模块，用于控制所述IGBT模块的运行。由于采用了DSP模块实时控制，使得输出电压稳定性较好。逆变处理部分采用IGBT模块，IGBT具有功率大、发热量小的优点，它集成了MOSFET的快速性和GTR的大容量的优点。高频升压变压器11可以采用定制的DHR13系列，体积小，效率高。在一较佳实施方案中，高压电源还包括检测模块，所述检测模块包括传感器s和信号隔离元件13。传感器s用于检测所述高频升压变压器11的输出端的电压和电流，以及所述高频升压变压器11的输入端的电压和电流。所述传感器s连接到所述信号隔离元件13的输入端，信号隔离元件13用于隔离检测信号中混杂的高压成分。信号隔离元件13可以采用高精度线性光耦来进行光电隔离，具有成本低，线性度高，稳定性好等优点。电流传感器s可以采用霍尔传感器。所述信号隔离元件13的输出端连接所述DSP控制模块12，用于向所述DSP控制模块12传送检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电源，用于电缆外护套直流耐压测试仪，其特征在于，所述高压电源包括：滤波整流模块，所述滤波整流模块的输入端连接所述高压电源的输入接口；IGBT模块，所述IGBT模块的输入端连接所述滤波整流模块的输出端；高频升压变压器，所述高频升压变压器的输入端连接所述IGBT模块的输出端；所述高频升压变压器的输出端连接所述高压电源的输出接口；以及DSP控制模块，连接所述IGBT模块，用于控制所述IGBT模块的运行。

【技术特征摘要】
1.一种高压电源，用于电缆外护套直流耐压测试仪，其特征在于，所述高压电源包括：滤波整流模块，所述滤波整流模块的输入端连接所述高压电源的输入接口；IGBT模块，所述IGBT模块的输入端连接所述滤波整流模块的输出端；高频升压变压器，所述高频升压变压器的输入端连接所述IGBT模块的输出端；所述高频升压变压器的输出端连接所述高压电源的输出接口；以及DSP控制模块，连接所述IGBT模块，用于控制所述IGBT模块的运行。2.如权利要求1所述的高压电源，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块包括传感器和信号隔离元件；所述传感器用于检测所述高频升压变压器的输出端的电压和电流，以及所述高频升压变压器的输入端的电压和电流；所述信号隔离元件的输入端连接所述传感器，用于隔离检测信号中混杂的高压成分；所述信号隔离元件的输出端连接所述DSP控制模块，用于向所述DSP控制模块传送检测信号。3.如权利要求2所述的高压电源，其特征在于，还包括保护电路模块，所述保护电路模块分别连接所述高压电源的输入接口、所述滤波整流模块的输出端、所述高频升压变压器的输入端、所述高频升压变压器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕朝，李书全，刘维，范彦波，
申请(专利权)人：中铁电气化局集团有限公司，中铁电气化局集团第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11