一种双脉冲发生器、局部放电叠加性能测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双脉冲发生器、局部放电叠加性能测量装置及方法，所述双脉冲发生器包括：脉冲同步单元，用于实现双脉冲信号与工频信号同步；双脉冲时间间隔调整单元，用于输出脉宽从0.2μs到100μs连续可调的单脉冲信号；双脉冲产生单元，用于输出由输入信号的上升沿触发得到的单脉冲信号以及由输入信号的下降沿触发得到的单脉冲信号；双脉冲合并单元，用于输出叠加后的双脉冲信号；双脉冲输出单元，用于输入所述双脉冲合并单元输出的叠加后的双脉冲信号并进行处理后输出。本发明专利技术提供的双脉冲发生器实现了双脉冲间隔时间在3个数量级之间连续可调，实现了输出双脉冲幅值连续可调。调。调。

【技术实现步骤摘要】
一种双脉冲发生器、局部放电叠加性能测量装置及方法


[0001]本专利技术属于挤包绝缘高压电缆的绝缘状态检测
，特别涉及一种双脉冲发生器、局部放电叠加性能测量装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，挤包绝缘高压电缆因具有性能优良、工艺简单、安装方便等特点而得到了广泛应用，已逐步取代了传统的油纸绝缘高压电缆。在挤包绝缘高压电缆本体生产过程中，由于原材料质量问题和工艺流程参数不当等原因，往往会出现各种潜伏性绝缘缺陷(例如，绝缘内部气隙、绝缘与屏蔽层之间的空气气隙、金属导体与屏蔽层之间的空气气隙、屏蔽层上的尖状突起、绝缘中的杂质、绝缘和屏蔽层中的裂纹等)，这些潜伏性绝缘缺陷会对挤包绝缘高压电缆线路的安全和可靠运行带来极大的挑战。
[0003]为了保证挤包绝缘高压电缆本体的生产质量合格，国家标准GB/T 11017.1
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2014“额定电压110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第1部分试验方法和要求”、GB/T 18890.1
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2015“额定电压220kV(Um＝252kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第1部分试验方法和要求”和GB/T 22078.1
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2008“额定电压500kV(Um＝550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件第1部分额定电压500kV(Um＝550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件试验方法和要求”明确规定高压电缆出厂的例行试验项目包含局部放电试验。
[0004]局部放电作为高压电缆本体绝缘潜伏性缺陷的主要表现形式，既是引起绝缘老化的主要原因，又是表现绝缘状况的主要特征参数。挤包绝缘高压电缆出厂试验时进行局部放电试验，能准确地发掘高压电缆本体中存在的局部放电现象，是当前诊断该高压电缆本体产品质量的直观、理想且有效的试验方法。开展局部放电试验的目的在于：有效发掘高压电缆本体中存在的潜伏性绝缘缺陷；避免将存在潜伏性绝缘缺陷的高压电缆本体接入电网；确保投运高压电缆线路绝缘健康可靠，提升电缆线路在役寿命；有效降低高压电缆线路的运行故障。
[0005]为了保证不同挤包绝缘高压电缆生产商出厂局部放电试验的一致性和可比性，国家标准GB/T 3048.12
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2007“电线电缆电性能试验方法第12部分：局部放电试验”明确规定了挤包绝缘高压电缆出厂局部放电试验的术语和定义、试验设备、试样制备、试验程序、注意事项、试验设备的校准和试验记录。根据国家标准GB/T 3048.12
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2007“电线电缆电性能试验方法第12部分：局部放电试验”的要求，当挤包绝缘高压电缆出厂局部放电试验回路中没有终端阻抗时，就必须测定该局部放电试验回路对行波叠加的性能，即使用双脉冲发生器测量局部放电试验回路的双脉冲曲线图，利用双脉冲曲线图评估该局部放电试验回路的叠加性能；在获取双脉冲曲线图时，现有双脉冲发生器的技术难点在于：
[0006](1)每周期产生两个相同的脉冲，同时两个脉冲间隔时间能在0.2μs至100μs连续可调，由于0.2μs至100μs间隔时间跨越3个数量级，现有双脉冲发生器无法实现3个数量级宽范围间隔时间连续可调；
[0007](2)现有双脉冲发生器输出的双脉冲幅值固定，不能连续增大输出的双脉冲幅值，
如果电缆局部放电检测系统的灵敏度较低，电缆局部放电检测系统测量不到双脉冲发生器产生的双脉冲，因此无法绘制用于评估该局部放电试验回路叠加性能的双脉冲曲线图。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种双脉冲发生器、局部放电叠加性能测量装置及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术提供的双脉冲发生器实现了双脉冲间隔时间在3个数量级之间连续可调(即在0.2μs至100μs之间连续可调)，实现了输出双脉冲幅值连续可调。
[0009]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供的一种双脉冲发生器，包括：
[0011]脉冲同步单元，用于实现双脉冲信号与工频信号同步，输出同步信号；
[0012]双脉冲时间间隔调整单元，用于输入所述脉冲同步单元输出的同步信号，输出脉宽从0.2μs到100μs连续可调的单脉冲信号；
[0013]双脉冲产生单元，用于输入所述双脉冲时间间隔调整单元输出的单脉冲信号，输出由输入信号的上升沿触发得到的单脉冲信号以及由输入信号的下降沿触发得到的单脉冲信号；
[0014]双脉冲合并单元，用于输入所述双脉冲产生单元输出的两路单脉冲信号并叠加，输出叠加后的双脉冲信号；
[0015]双脉冲输出单元，用于输入所述双脉冲合并单元输出的叠加后的双脉冲信号并进行处理后输出；
[0016]其中，所述双脉冲输出单元的输出作为所述双脉冲发生器的输出；所述双脉冲时间间隔调整单元由单稳态触发电路组成；所述双脉冲产生单元由两路触发脉冲参数相同的单稳态脉冲触发电路组成。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述脉冲同步单元实现双脉冲信号与工频信号同步功能时，脉冲同步由外部100V～240V工频电压或者内部时钟电路实现。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，外部100V～240V工频电压同步时，输出与外部100V～240V工频电压的正极性过零点同步，输出脉宽2ms，幅值5V，频率与外部100V～240V工频电压同频率的方波。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，内部时钟同步时，输出是脉宽2ms，幅值5V，频率50Hz的方波。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，所述脉冲同步单元具有选通外部同步或内部同步的功能。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述双脉冲产生单元中的两路单稳态脉冲触发电路输出的脉冲为方波，幅值为5V，输出脉冲从10％波头值到10％波尾值的时间小于等于150ns。
[0022]本专利技术的进一步改进在于，所述双脉冲合并单元输出的双脉冲信号的时间间隔为0.2μs到100μs，幅值为5V，双脉冲信号中的任意一个脉冲从10％波头值到10％波尾值的时间小于等于150ns。
[0023]本专利技术的进一步改进在于，所述双脉冲输出单元用于实现两个结对单脉冲的前沿小于等于20ns，从10％波头值到10％波尾值的时间小于等于150ns，脉冲幅值从5V～10V连
续可调。
[0024]本专利技术提供的一种局部放电叠加性能测量装置，采用本专利技术任一项上述的双脉冲发生器。
[0025]本专利技术提供的一种局部放电叠加性能测量方法，基于本专利技术上述的局部放电叠加性能测量装置，包括以下步骤：
[0026]将双脉冲发生器产生的第一个脉冲模拟电缆局部放电信号在电缆首端的入射波，双脉冲发生器产生的第二个脉冲模拟电缆局部放电信号在电缆末端反射后进入电缆首端的入射波；
[0027]利用双脉冲发生器模拟电缆局部放电信号的折反射现象，实现对电缆出厂局部放电试验回路叠加性能的测量。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]针对宽范围连续可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双脉冲发生器，其特征在于，包括：脉冲同步单元(11)，用于实现双脉冲信号与工频信号同步，输出同步信号；双脉冲时间间隔调整单元(12)，用于输入所述脉冲同步单元(11)输出的同步信号，输出脉宽从0.2μs到100μs连续可调的单脉冲信号；双脉冲产生单元(13)，用于输入所述双脉冲时间间隔调整单元(12)输出的单脉冲信号，输出由输入信号的上升沿触发得到的单脉冲信号以及由输入信号的下降沿触发得到的单脉冲信号；双脉冲合并单元(14)，用于输入所述双脉冲产生单元(13)输出的两路单脉冲信号并叠加，输出叠加后的双脉冲信号；双脉冲输出单元(15)，用于输入所述双脉冲合并单元(14)输出的叠加后的双脉冲信号并进行处理后输出；其中，所述双脉冲输出单元(15)的输出作为所述双脉冲发生器的输出；所述双脉冲时间间隔调整单元(12)由单稳态触发电路组成；所述双脉冲产生单元(13)由两路触发脉冲参数相同的单稳态脉冲触发电路组成。2.根据权利要求1所述的一种双脉冲发生器，其特征在于，所述脉冲同步单元(11)实现双脉冲信号与工频信号同步功能时，脉冲同步由外部100V～240V工频电压或者内部时钟电路实现。3.根据权利要求2所述的一种双脉冲发生器，其特征在于，外部100V～240V工频电压同步时，输出与外部100V～240V工频电压的正极性过零点同步，输出脉宽2ms，幅值5V，频率与外部100V～240V工频电压同频率的方波。4.根据权利要求2所述的一种双脉冲发生器，其特征在于，内部时钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：段玮，梁建锋，陈维，高健，孙浩飞，赵学风，蒲路，林涛，琚泽立，侯喆，王辰曦，薛倩楠，郭丽，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：