一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法，所述装置包括：交流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的交流电压，所述交流高压模块包括交流电源，交流保护电阻，电容分压器和交流电压测量单元；直流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的直流电压，所述直流高压模块包括直流电源，直流保护电阻，电阻分压器和直流电压测量单元。

Device and method for AC and DC composite voltage flashover test of optical fiber

The invention relates to a device and method for combined AC and DC voltage flashover test of optical fiber, the device comprises: AC high-voltage module, which is used for measurement of AC voltage is applied to the measurement of optical fiber, the AC high-voltage module includes AC power supply, AC protection resistor, capacitance divider and DC AC voltage measurement unit; high voltage module, which is used for measuring the DC voltage applied to the measurement of optical fiber, the DC high voltage module comprises a DC power supply, DC protection resistors, resistor divider and DC voltage measuring unit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法
本专利技术涉及高电压输电领域，并且更具体地，涉及一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法。
技术介绍
在高电压直流输电(HighVoltageDirectCurrent，HVDC)系统中，光纤常用于传输控制与测量信号。光纤作为连接一次电气设备与二次测量控制装置的通道，通常承受着高电压值。随着输电系统电压等级的不断提高，光纤的闪络耐压越来越受到关注。在高压直流输电系统中，光纤同时承受着直流高压与交流高压相叠加的作用，因此需要明确光纤在发生闪络时的直流电压和交流电压，以保证光纤在高压直流输电系统中正常工作。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的上述问题，本专利技术提供一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置，所述装置包括：交流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的交流电压，所述交流高压模块包括交流电源，交流保护电阻，电容分压器和交流电压测量单元。所述交流电源经保护电阻连接到测试光纤一端，将交流电压施加于光纤交流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电容分压器，通过连接在电容分压器上的交流测量单元测量交流电压，其中电容分压器包括高压臂和低压臂。直流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的直流电压，所述直流高压模块包括直流电源，直流保护电阻，电阻分压器。所述直流电源经保护电阻连接到测试光纤一端，将直流电压施加于测试光纤直流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电阻分压器，通过连接在电阻分压器上的直流测量单元测量直流电压，其中电阻分压器包括高压臂和低压臂。其中，交流电压测量单元和直流电压测量单元可以使用万用表直接读取电压数字，也可以在电容分压器和电阻分压器上分别连接高压探头测量交流电压和直流电压，并通过示波器显示闪络电压波形。进一步地，所述装置还包括罗氏线圈，其用于测量流经测试光纤的闪络电流。罗氏线圈可以实现高低压信号隔离，同时去除电流中的低频和直流成分，更为清晰地呈现瞬态电流。进一步地，所述交流电源和直流电源采用共地方式，测试光纤采用悬地方式。进一步地，所述装置在测试光纤两端施加直流与交流复合电压是通过测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。进一步地，所述交流电源采用高压谐波电源，其可以同时输出多种谐波的叠加，并可分别控制各次谐波电压幅值，能更好地模拟直流输电工程中的实际工况。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、通过直流高压模块在测试光纤上施加不使测试光纤发生闪络的直流电压；或者通过交流高压模块施加不使测试光纤发生闪络的交流电压；步骤2、当步骤1施加的电压为直流电压时，通过交流高压模块在测试光纤上施加交流电压，其中交流电压从零开始增加，至测试光纤发生闪络结束，或者当步骤1施加的电压为交流电压时，通过直流高压模块在测试光纤上施加直流电压，其中直流电压从零开始增加，至测试光纤发生闪络时结束；以及步骤3、通过交流高压模块和直流高压模块记录测试光纤闪络电压波形，确定测试光纤发生闪络时承受的交流电压和直流电压。进一步地，所述方法中的测试光纤两端施加的直流与交流复合电压是通过在测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。进一步地，其特征在于，所述交流电压模块采用高压谐波源。本专利技术提供的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置和方法，较好地实现了光纤同时耐受交流高压和直流电压的情形，并且确定了光纤发生闪络时耐受的直流电压和交流电压，从而有效保证了光纤在高压直流输电系统中正常工作。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1是本专利技术具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置的结构图；图2是本专利技术具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法的流程图；以及图3是本专利技术具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的测试光纤的闪络电压波形。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1是本专利技术具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置的结构图。如图1所示，本实施方式中的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置100包括交流高压模块101、直流高压模块102、测试光纤103和罗氏线圈104。交流高压模块101，其用于测量施加于测试光纤103的交流电压，所述交流高压模块101包括交流电源111，交流保护电阻112、电容分压器113和交流电压测量单元114。所述交流电源111经保护电阻112连接到测试光纤103一端，将交流电压施加于光纤交流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电容分压器113，通过交流电压测量单元114测量交流电压，其中电容分压器包括高压臂131和低压臂132，交流电压测量单元114包括高压探头141和示波器142。直流高压模块102，其用于测量施加于测试光纤103的直流电压，所述直流高压模块102包括直流电源121、直流保护电阻122、电阻分压器123和直流电压测量单元124。所述直流电源121经保护电阻122连接到测试光纤103一端，将直流电压施加于测试光纤103的直流受端与地之间。在测试光纤的受端与地之间连接有电阻分压器123，通过直流电压测量单元124测量直流电压，其中电阻分压器包括高压臂231和低压臂232，直流电压测量单元124包括高压探头241和示波器242。优选地，所述装置还包括罗氏线圈104，其用于测量流经测试光纤103的闪络电流。罗氏线圈104可以实现高低压信号隔离，同时去除电流中的低频和直流成分，更为清晰地呈现瞬态电流。优选地，所述交流电源111和直流电源121采用共地方式，测试光纤103采用悬地方式。优选地，所述装置在测试光纤103两端施加直流与交流复合电压是通过测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。优选地，所述交流电源111采用高压谐波电源，其可以同时输出多种谐波的叠加，并可分别控制各次谐波电压幅值，能更好地模拟直流输电工程中的实际工况。图2是本专利技术具体实施方式的用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法的流程图。如图2所示，在本实施方式中，用于光纤的交直流复合电压闪络试验的方法200的流程图从步骤S201开始。在步骤S201，通过直流高压模块在测试光纤上施加不使测试光纤发生闪络的直流电压。在本实施方式中，施加的直流电压为-7.5kV。在步骤S202，通过交流高压模块在测试光纤上施加交流电压，其中交流电压从零开始增加，至测试光纤发生闪络结束。在本实施方式中，交流电压的频率为600Hz。在步骤S203，通过交流高压模块和直流高压模块记录测试光纤闪络电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置，其特征在于，所述装置包括：交流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的交流电压，所述交流高压模块包括交流电源，交流保护电阻，电容分压器和交流电压测量单元；直流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的直流电压，所述直流高压模块包括直流电源，直流保护电阻，电阻分压器和直流电压测量单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于光纤的交直流复合电压闪络试验的装置，其特征在于，所述装置包括：交流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的交流电压，所述交流高压模块包括交流电源，交流保护电阻，电容分压器和交流电压测量单元；直流高压模块，其用于测量施加于测试光纤的直流电压，所述直流高压模块包括直流电源，直流保护电阻，电阻分压器和直流电压测量单元。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括罗氏线圈，其用于测量流经测试光纤的闪络电流。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述交流电源和直流电源采用共地方式，测试光纤采用悬地方式。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置在测试光纤两端施加直流与交流复合电压是通过测试光纤一端连接直流高压模块，一端连接交流高压模块实现的。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述交流电源采用高压谐波电源。6.一种用于光纤的交直流复合电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金忠，高飞，王琳，徐征宇，汲胜昌，张书琦，祝令瑜，赵晓宇，熊庆，赵志刚，李金宇，孙建涛，汪可，贾鹏飞，遇心如，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，西安交通大学，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11