一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置，包括微处理芯片、驱动放大电路、恒压源、充电电阻、放电电阻、第一继电器、第二继电器、第一电容、温度检测模块、温度反馈模块、过电压检测模块和第三继电器。本实用新型专利技术技术方案的有益效果是：1、具有温度检测模块和温度反馈模块，用于检测装置的内部温度，并根据内部温度进行调节，保障局放信号模拟装置的产品安全，延长产品寿命；2、由于温度检测模块中的元件都属于低成本低功耗元件，所以可以集成在很小的电路板上，对正在装置的体积基本不造成影响，成本支出也很低；3、具有过电压检测功能，能有效防止由于局放信号电压过高二导致后续电路损坏。

A Local Discharge Signal Simulator with Temperature Protection and Overvoltage Protection

The utility model discloses a partial discharge signal simulator with temperature protection and overvoltage protection, including a microprocessor chip, a driving amplifier circuit, a constant voltage source, a charging resistor, a discharge resistor, a first relay, a second relay, a first capacitor, a temperature detection module, a temperature feedback module, an overvoltage detection module and a third relay. The beneficial effects of the technical scheme of the utility model are as follows: 1. The temperature detection module and the temperature feedback module are used for the internal temperature of the detection device, and are adjusted according to the internal temperature to ensure the product safety of the partial discharge signal simulator and prolong the product life; 2. Because the components in the temperature detection module belong to low-cost and low-power components, they can be integrated in very small size. On the circuit board, it has little effect on the volume of the device and low cost. 3. It has the function of overvoltage detection, which can effectively prevent the subsequent circuit damage caused by the overvoltage of the partial discharge signal.

【技术实现步骤摘要】
一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置
本技术涉及电压诊断装置领域，更具体地，涉及一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置。
技术介绍
局部放电试验具有较高的灵敏度。对于新设计和制造的高压电气设备，通过局部放电测量可以及时发现绝缘中的薄弱环节，防止设计与制造工艺上的差错及材料的使用不当，是鉴别产品绝缘或设备运行可靠性的一种重要方法，它能发现耐压试验无法发现的设备缺陷。局部放电测试是当前电力设备预防性试验的重要项目之一。在GIS设备局部放电测试中，当GIS设备内部发生局部放电时，首先要由局放测试仪的传感器接收，再由局放测试仪予以分析和处理。由于现在的局放测试传感器厂家众多，产品良莠不齐，很多传感器因为质量问题，其灵敏度很低，这样便可能造成以下问题即：当GIS设备使用这种传感器来接收局放信号时，当GIS设备内部发生了局放，可能该传感器无法检测到这种信号。GIS局放测试仪一般测试局放信号中的高频部分，而高频信号在传播过程中会衰减比较大，当GIS设备内部发生局放时，可能因为传感器的装设位置较远，而检测不到这种局放信号。针对上述问题研制了局放信号模拟装置，该装置可模拟高电压幅值的特高频局部放电，用来检测GIS局放测试传感器是否能正常工作。然而，由于现有的局放信号模拟装置的内部存在大量的高压元件，且电容充电回路电流较大，所以很容易引起发热现象。同时，由于的内部恒压源有可能会产生尖峰过电压信号，对内部的电子元件形成破坏。
技术实现思路
本技术克服了现有GIS局放测试仪的发热和存在过电压的缺陷，提供了一种新的具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置。本技术通过利用温度检测模块和温度反馈模块实现对装置内部的温度控制，有效避免了由于装置内部温度过高导致发热损坏的问题；同时具有过电压检测功能，能有效防止由于局放信号电压过高二导致后续电路损坏。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置，包括微处理芯片、驱动放大电路、恒压源、充电电阻、放电电阻、第一继电器、第二继电器、第一电容、温度检测模块、温度反馈模块、过电压检测模块和第三继电器，其中，温度检测模块用于检测局放信号模拟装置的内部温度，并将相关的数据传输给微处理芯片；温度反馈模块用于当温度检测模块检测出局放信号模拟装置的内部温度超出阈值时，对装置实行负反馈，实现对局放信号模拟装置的保护；微处理芯片的第一输出端与驱动电路的输入端电连接；微处理芯片的第二输出端与第三继电器的控制端电连接；驱动放大电路的输出端与第一继电器的控制端电连接；驱动放大电路的输出端与第二继电器的控制端电连接；第一继电器的动作逻辑与第二继电器动作逻辑相反；第一继电器是常闭状态，第二继电器是常开状态；恒压源的输出端与充电电阻的一端电连接；恒压源的输出端与电压检测模块的输入端电连接；电压检测模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；充电电阻的另一端与第一继电器的开关侧的一端电连接；第一继电器的开关侧的另一端与第一电容的一端电连接；第一电容的另一端接地；第一继电器的开关侧的另一端与第二继电器的开关侧的一端电连接；第二继电器的开关侧的另一端与放电电阻的一端电连接；第三继电器的开关侧的一端连接电源；第三继电器的开关侧的另一端与恒压源的输入端电连接；放电电阻的另一端接地。本技术工作过程如下：通过微处理芯片控制信号发生器输出方波信号，通过驱动放大电路进行功率放大后控制第一继电器和第二继电器进行开断，由于第一继电器和第二继电器的工作逻辑相反，因此当第一继电器闭合，第二继电器断开时，恒压源通过充电电阻给电容进行充电；当第一继电器断开，第二继电器闭合时，充电后的电容通过放电电阻进行放电吗，从而模拟一个局部放电的发生过程，对传感器进行测试。同时，通过温度检测模块对装置内部实行温度检测，微处理芯片通过分析温度检测模块的数据，得到关于装置内部的温度数据。当温度检测模块检测出局放信号模拟装置的内部温度超出阈值时，通过温度反馈模块对装置实行负反馈，实现对局放信号模拟装置的保护。同时，通过电压检测模块对恒压源的输出电压进行检测，将检测结果发送至微处理芯片。当微处理芯片检测恒压源的输出电压超出阈值时，控制第三继电器断开，切断恒压源的电源端，实现过电压保护。在一种优选的方案中，所述的温度检测模块包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二电容、第三电容，其中，微处理芯片的第三输出端与热敏电阻的一端电连接；微处理芯片的第三输出端与第一电阻的一端电连接；微处理芯片的第一输入端与第一电阻的另一端电连接；第二电阻的另一端与第二电容的一端电连接；第二电容的另一端接地；热敏电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；第二电阻的另一端与微处理芯片的第二输入端电连接；第二电阻的另一端与第三电容的一端电连接；第三电容的另一端接地；热敏电阻的另一端与微处理芯片的第五输出端电连接，微处理芯片的第五输出端输出正电压；热敏电阻的另一端与第三电阻的一端电连接；第三电阻的另一端与微处理芯片的第四输出端电连接，微处理芯片的第四输出端输出负电压。本优选方案中，微处理芯片的第三输出端输出正电压，微处理芯片的第四输出端输出负电压，微处理芯片的第三输出端、微处理芯片的第四输出端和第三电阻组成分流回路，从而决定微处理芯片的第二输出端进入微处理芯片的第一输入端的电流。微处理芯片的第一输入端和微处理芯片的第二输入端分别与热敏电阻的两端电连接，微处理芯片根据微处理芯片的第一输入端和微处理芯片的第二输入端测量热敏电阻的电压，从而得到关于热敏电阻的电阻值，间接得到装置内部的温度。在一种优选的方案中，温度反馈模块包括第四继电器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第一运算放大器、电流电压转换模块、第一PNP三极管、磁珠和线性调节器，其中，微处理芯片的第六输出端与第四电阻的一端电连接；第四电阻的另一端与第五电阻的一端电连接；微处理芯片的第七输出端与第六电阻的一端电连接；第六电阻的另一端与第一滤波电容的一端电连接；第一滤波电容的另一端接地；第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；第七电阻的另一端与第二滤波电容的一端电连接；第二滤波电容的另一端接地；第七电阻的另一端与第八电阻的一端电连接；第八电阻的另一端与第三滤波电容的一端电连接；第三滤波电容的另一端接地；第八电阻的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；第四电阻的另一端与第一运算放大器的同相输入端电连接；第五电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；第一运算放大器的电源输入端连接数字电源；第一运算放大器的输出端与第九电阻的一端电连接；第九电阻的另一端与第一PNP三极管的基级电连接；第一PNP三极管的发射级接地；第一PNP三极管的发射级与第十电阻的另一端电连接；第一PNP三极管的集电级与电流电压转换模块的第一输入端电连接；第五电阻的另一端与电流电压转换模块的第二输入端电连接；电流电压转换模块的第一输入端与线性调节器的输入端电连接；线性调节器的输出端作为数字电源，线性调节器的输出端与第四滤波电容的一端电连接；第四滤波电容的另一端接地；线性调节器的输出端与磁珠的一端电连接；磁珠的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置，其特征在于，包括微处理芯片、驱动放大电路、恒压源、充电电阻、放电电阻、第一继电器、第二继电器、第一电容、温度检测模块、温度反馈模块、过电压检测模块和第三继电器，其中，所述的温度检测模块用于检测局放信号模拟装置的内部温度，并将相关的数据传输给微处理芯片；所述的温度反馈模块用于当温度检测模块检测出局放信号模拟装置的内部温度超出阈值时，对装置实行负反馈，实现对局放信号模拟装置的保护；所述的微处理芯片的第一输出端与驱动电路的输入端电连接；所述的微处理芯片的第二输出端与第三继电器的控制端电连接；所述的驱动放大电路的输出端与第一继电器的控制端电连接；所述的驱动放大电路的输出端与第二继电器的控制端电连接；所述的第一继电器的动作逻辑与第二继电器动作逻辑相反；所述的第一继电器是常闭状态，第二继电器是常开状态；所述的恒压源的输出端与充电电阻的一端电连接；所述的恒压源的输出端与电压检测模块的输入端电连接；所述的电压检测模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；所述的充电电阻的另一端与第一继电器的开关侧的一端电连接；所述的第一继电器的开关侧的另一端与第一电容的一端电连接；所述的第一电容的另一端接地；所述的第一继电器的开关侧的另一端与第二继电器的开关侧的一端电连接；所述的第二继电器的开关侧的另一端与放电电阻的一端电连接；所述的第三继电器的开关侧的一端连接电源；所述的第三继电器的开关侧的另一端与恒压源的输入端电连接；所述的放电电阻的另一端接地；所述的温度反馈模块包括第四继电器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第一运算放大器、电流电压转换模块、第一PNP三极管、磁珠和线性调节器，其中，所述的微处理芯片的第六输出端与第四电阻的一端电连接；所述的第四电阻的另一端与第五电阻的一端电连接；所述的微处理芯片的第七输出端与第六电阻的一端电连接；所述的第六电阻的另一端与第一滤波电容的一端电连接；所述的第一滤波电容的另一端接地；所述的第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；所述的第七电阻的另一端与第二滤波电容的一端电连接；所述的第二滤波电容的另一端接地；所述的第七电阻的另一端与第八电阻的一端电连接；所述的第八电阻的另一端与第三滤波电容的一端电连接；所述的第三滤波电容的另一端接地；所述的第八电阻的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；所述的第四电阻的另一端与第一运算放大器的同相输入端电连接；所述的第五电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；所述的第一运算放大器的电源输入端连接数字电源；所述的第一运算放大器的输出端与第九电阻的一端电连接；所述的第九电阻的另一端与第一PNP三极管的基级电连接；所述的第一PNP三极管的发射级接地；所述的第一PNP三极管的发射级与第十电阻的另一端电连接；所述的第一PNP三极管的集电级与电流电压转换模块的第一输入端电连接；所述的第五电阻的另一端与电流电压转换模块的第二输入端电连接；所述的电流电压转换模块的第一输入端与线性调节器的输入端电连接；所述的线性调节器的输出端作为数字电源，线性调节器的输出端与第四滤波电容的一端电连接；所述的第四滤波电容的另一端接地；所述的线性调节器的输出端与磁珠的一端电连接；所述的磁珠的另一端作为模拟电源；所述的微处理芯片的模拟电源端口与磁珠的另一端电连接；所述的微处理芯片的第七输出端与第四继电器的控制端电连接；所述的第四继电器的开关侧的一端与移动电源电连接；所述的第四继电器的开关侧的另一端与微处理芯片的模拟电源端口电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有温度保护和过电压保护的局放信号模拟装置，其特征在于，包括微处理芯片、驱动放大电路、恒压源、充电电阻、放电电阻、第一继电器、第二继电器、第一电容、温度检测模块、温度反馈模块、过电压检测模块和第三继电器，其中，所述的温度检测模块用于检测局放信号模拟装置的内部温度，并将相关的数据传输给微处理芯片；所述的温度反馈模块用于当温度检测模块检测出局放信号模拟装置的内部温度超出阈值时，对装置实行负反馈，实现对局放信号模拟装置的保护；所述的微处理芯片的第一输出端与驱动电路的输入端电连接；所述的微处理芯片的第二输出端与第三继电器的控制端电连接；所述的驱动放大电路的输出端与第一继电器的控制端电连接；所述的驱动放大电路的输出端与第二继电器的控制端电连接；所述的第一继电器的动作逻辑与第二继电器动作逻辑相反；所述的第一继电器是常闭状态，第二继电器是常开状态；所述的恒压源的输出端与充电电阻的一端电连接；所述的恒压源的输出端与电压检测模块的输入端电连接；所述的电压检测模块的输出端与微处理芯片的输入端电连接；所述的充电电阻的另一端与第一继电器的开关侧的一端电连接；所述的第一继电器的开关侧的另一端与第一电容的一端电连接；所述的第一电容的另一端接地；所述的第一继电器的开关侧的另一端与第二继电器的开关侧的一端电连接；所述的第二继电器的开关侧的另一端与放电电阻的一端电连接；所述的第三继电器的开关侧的一端连接电源；所述的第三继电器的开关侧的另一端与恒压源的输入端电连接；所述的放电电阻的另一端接地；所述的温度反馈模块包括第四继电器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第四滤波电容、第一运算放大器、电流电压转换模块、第一PNP三极管、磁珠和线性调节器，其中，所述的微处理芯片的第六输出端与第四电阻的一端电连接；所述的第四电阻的另一端与第五电阻的一端电连接；所述的微处理芯片的第七输出端与第六电阻的一端电连接；所述的第六电阻的另一端与第一滤波电容的一端电连接；所述的第一滤波电容的另一端接地；所述的第六电阻的另一端与第七电阻的一端电连接；所述的第七电阻的另一端与第二滤波电容的一端电连接；所述的第二滤波电容的另一端接地；所述的第七电阻的另一端与第八电阻的一端电连接；所述的第八电阻的另一端与第三滤波电容的一端电连接；所述的第三滤波电容的另一端接地；所述的第八电阻的另一端与第一运算放大器的反相输入端电连接；所述的第四电阻的另一端与第一运算放大器的同相输入端电连接；所述的第五电阻的另一端与第十电阻的一端电连接；所述的第一运算放大器的电源输入端连接数字电源；所述的第一运算放大器的输出端与第九电阻的一端电连接；所述的第九电阻的另一端与第一PNP三极管的基级电连接；所述的第一PNP三极管的发射级接地；所述的第一PNP三极管的发射级与第十电阻的另一端电连接；所述的第一PNP三极管的集电级与电流电压转换模块的第一输入端电连接；所述的第五电阻的另一端与电流电压转换模块的第二输入端电连接；所述的电流电压转换模块的第一输入端与线性调节器的输入端电连接；所述的线性调节器的输出端作为数字电源，线性调节器的输出端与第四滤波电容的一端电连接；所述的第四滤波电容的另一端接地；所述的线性调节器的输出端与磁珠的一端电连接；所述的磁珠的另一端作为模拟电源；所述的微处理芯片的模拟电源端口与磁珠的另一端电连接；所述的微处理芯片的第七输出端与第四继电器的控制端电连接；所述的第四继电器的开关侧的一端与移动电源电连接；所述的第四继电器的开关侧的另一端与微处理芯片的模拟电源端口电连接。2.根据权利要求1所述的局放信号模拟装置，其特征在于，所述的温度检测模块包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第二电容、第三电容，其中，所述的微处理芯片的第三输出端与热敏电阻的一端电连接；所述的微处理芯片的第三输出端与第一电阻的一端电连接；所述的微处理芯片的第一输入端与第一电阻的另一端电连接；所述的第二电阻的另一端与第二电容的一端电连接；所述的第二电容的另一端接地；所述的热敏电阻的另一端与第二电阻的一端电连接；所述的第二电阻的另一端与微...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐琪，吴焯军，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：新型
国别省市：广东,44