技术领域
[0001] 本
申请涉及电
力行业技术领域，特别涉及一种三相配电感应耐压测试仪。
背景技术
[0002] 利用传统三相发
电机作为电源的方案进行三相配电感应耐压试验时，由于该方案中的串级式或分级绝缘式
电压互感器为半绝缘串级式结构，绕组首末端电压等级不同，使得传统方案进行耐压试验时
输出电压不稳，导致进行耐压测试的测试结果不准确。实用新型内容
[0003] 本申请所要解决的技术问题是提供一种三相配电感应耐压测试仪，用以解决
现有技术中传统三相发电机作为电源的方案中输出电源不稳，导致耐压测试的结果不准确的技术问题。
[0004] 本申请提供了一种三相配电感应耐压测试仪，包括：
[0006] 与所述三相变频电源相连接，接收启动
信号，依据所述启动信号触发所述三相变频电源输出三相变频
电信号给所述被测电器的第一
单片机；
[0007] 与所述三相变频电源相连接，获取所述三相变频电信号的电压值信号的电压互感器；
[0008] 与所述三相变频电源相连接，获取所述三相变频电信号的
电流值信号的电流互感器；
[0009] 分别与所述电压互感器和所述电流互感器相连接，获取所述电压值信号及所述电流值信号，对所述电压值信号和所述电流值信号进行同步
采样，得到与所述电压值信号对应的电压采样信号及与所述电流值信号对应的电流采样信号的采样板；
[0010] 与所述采样板相连接，获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，依据所述电压采样信号获取电压测试值，并依据所述电流采样信号获取电流测试值的第二单片机。
[0011] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述三相变频电源包括：
[0012] 依次以至少一个预设的时钟
频率值产生脉冲的时钟发生器；
[0013] 与所述时钟发生器相连接，接收所述时钟发生器产生的脉冲，依据所述脉冲输出地址线的计数器；
[0014] 与所述计数器相连接，接收所述计数器输出的地址线，获取与所述地址线相对应的正弦变化数据的数据扫描器；
[0015] 与所述数据扫描器相连接，接收所述数据扫描器获取到的正弦变化数据，将所述正弦变化数据进行数字模拟D/A转换，生成与所述时钟频率值对应频率的正弦
模拟信号的
波形发生器；
[0016] 与所述波形发生器相连接，接收所述波形发生器生成的正弦模拟信号，对所述正弦模拟信号以其频率值对应的预设幅度值进行调幅操作，输出变频变幅的正弦模拟信号作为三相变频电信号的调幅
电路。
[0017] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述三相变频电源还包括：
[0018] 与所述调幅电路相连接，接收所述调幅电路输出的三相变频电信号，将所述三相变频电信号的功率放大，输出放大功率的三相变频电信号的功率转换器。
[0019] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述功率转换器包括：
[0020] 与三
角调制波生成器相连接，分别接收所述调幅电路输出的三相变频电信号及所述三角调制波生成器输出的三角调制波，将所述三相变频电信号及所述三角调制波进行
正弦波脉宽调制，输出脉宽调制信号的比较器；
[0021] 与所述比较器相连接，接收所述比较器输出的脉宽调制信号，将所述脉宽调制信号进行功率放大，输出放大功率的三相变频电信号的功率
放大器；
[0022] 与所述
功率放大器相连接，接收所述功率放大器输出的三相变频电信号，对所述三相变频电信号进行低通滤波，输出滤除杂质信号的三相变频电信号的低通
滤波器；
[0023] 与所述
低通滤波器相连接，接收所述低通滤波器输出的三相变频电信号，将所述三相变频电信号进行隔离输出的输出隔离
变压器。
[0024] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，还包括：
[0025] 分别与所述被测电器及所述三相变频电源相连接，接收所述三相变频电压，将所述三相变频电压进行变压转换，得到高电压的三相变频电压输出给所述被测电器的输出变压器。
[0026] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，还包括：
[0027] 三个分别与所述输出变压器相连接，分别获取所述输出变压器输出的三相变频电压中每相电压值的电压表；
[0028] 三个分别与所述输出变压器相连接，分别获取所述输出变压器输出的三相变频电压中每相电流值的电流表。
[0029] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述采样板包括：
[0030] 与所述电压互感器相连接，获取所述电压互感器输出的电压值信号，对所述电压值信号进行滤波及放大，输出第一滤波信号的第一滤波器；
[0031] 与所述电流互感器相连接，获取所述电流互感器输出的电流值信号，对所述电流值信号进行滤波及放大，输出第二滤波信号的第二滤波器；
[0032] 分别与所述第一滤波器及所述第二滤波器相连接，接收所述第一滤波器输出的第一滤波信号及所述第二滤波器输出的第二滤波信号，对所述第一滤波信号及所述第二滤波信号以预设
采样频率值进行同步采样，得到所述与所述电压值信号对应的电压采样信号及与所述电流值信号对应的电流采样信号的高速采样器。
[0033] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述第二单片机包括：
[0034] 获取所述电压采样信号，依据所述电压采样信号获取电压测试值的第一计算单板；
[0035] 获取所述电流采样信号，依据所述电流采样信号获取电流测试值的第二计算单板。
[0036] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述第二单片机还包括：
[0037] 获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，依据所述电压采样信号及所述电流采样信号获取功率测试值的第三计算单板。
[0038] 上述三相配电感应耐压测试仪，优选的，所述第二单片机还包括：
[0039] 获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，将所述电压采样信号及所述电流采样信号进行存储的
存储器。
[0040] 由上述方案可知，本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪，利用能够输出三相变频电信号的三相变频电源，提供稳压输出，由此避免现有技术中三相发电机作为电源的方案中输出电源不稳，导致耐压测试的结果不准确的情况，在实现被测电器的耐压试验的同时，提高测试结果的准确性。
附图说明
[0041] 为了更清楚地说明本申请
实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042] 图1为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例一的结构示意图；
[0043] 图2为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例二的部分结构示意图；
[0044] 图3为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例三的部分结构示意图；
[0045] 图4为本申请实施例三的另一结构示意图；
[0046] 图5为本申请实施例三的又一部分结构示意图；
[0047] 图6为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例四的结构示意图；
[0048] 图7为本申请实施例四中的另一结构示意图；
[0049] 图8为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例五的部分结构示意图；
[0050] 图9为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例六的部分结构示意图；
[0051] 图10为本申请实施例六的另一部分结构示意图；
[0052] 图11为本申请实施例六的又一部分结构示意图；
[0053] 图12为本申请实施例六的结构示意图；
[0054] 图13为本申请实施例六的另一结构示意图。
具体实施方式
[0055] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0056] 参考图1，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例一的结构示意图，所述三相配电感应耐压测试仪可以包括以下器件：
[0057] 与被测电器相连接的三相变频电源101。
[0058] 其中，所述被测电器可以为
配电变压器及电磁式电压互感器等器件。
[0059] 需要说明的是，所述三相变频电压101为可控性三相变频电源，可以输出40HZ至200HZ之间频率、0～180V的调频调幅的三相电信号。
[0060] 其中，所述三相变频电源101设置有四个输出端口，分别为三相电信号输出端A、B、C及接地端O，如图1中所示。
[0061] 与所述三相变频电源相101连接，接收启动信号，依据所述启动信号触发所述三相变频电源101输出三相变频电信号给所述被测电器的第一单片机102。
[0062] 其中，所述第一单片机102可以以
开关触发器件实现，用户在需要对所述被测电器进行耐压测试时，触发所述第一单片机102启动，之后可以通过按动或扭动所述第一单品机102上的开关生成启动信号，由所述第一单片机102对该启动信号进行响应，依据该启动信号触发所述三相变频电源101启动，输出三相变频电信号。
[0063] 与所述三相变频电源101相连接，获取所述三相变频电信号的电压值信号的电压互感器103。
[0064] 其中，所述电压互感器103可以并联于所述三相变频电源101的任意一项电信号输出端，如图1中并联于A相输出端所示。
[0065] 与所述三相变频电源101相连接，获取所述三相变频电信号的电流值信号的电流互感器104。
[0066] 其中，所述电流互感器104可以
串联于所述三相变频电源101的任意一项电信号输出端，如图1中串联于A相输出端所示。
[0067] 分别与所述电压互感器103和所述电流互感器104相连接，获取所述电压值信号及所述电流值信号，对所述电压值信号和所述电流值信号进行同步采样，得到与所述电压值信号对应的电压采样信号及与所述电流值信号对应的电流采样信号的采样板105。
[0068] 与所述采样板105相连接，获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，依据所述电压采样信号获取电压测试值，并依据所述电流采样信号获取电流测试值的第二单片机106。
[0069] 其中，所述第二单片机106中在实现依据所述电压采样信号获取电压测试值时，可以依据现有的电工学原理计算与所述电压采样信号对应的电压测试值即为电压有效值，实现本申请目的。相应的，所述第二单片机106中在实现依据所述电流采样信号获取电流测试值时，可以依据现有的电工学原理计算与所述电流采样信号对应的电流测试值即为电流有效值，实现本申请目的。
[0070] 例如，利用表达式 及表达式 计算电压有效值U和电流有效值I，其中，N为采样数量，Ui、Ii分别为每个采样点对应的电压瞬时值及电流瞬时值。
[0071] 其中，所述第一单片机102可以与所述第二单片机106集成于同一单片机中，如图1所示的主机板中。所述主机板中的器件可以通过串行口其他器件相连。在本申请实施例中，还可以设置联机
接口，所述主机板通过联机接口与配套使用的高压
分压器联机。
[0072] 由上述方案可知，本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例一，通过在测试仪中设置能够输出三相变频电压的三相变频电源，进而对被测电器提供具有稳定电压输出的变频电信号进行耐压测试，由此避免现有技术中三相发电机作为电源的方案中输出电源不稳，导致耐压测试的结果不准确的情况，在实现被测电器的耐压试验的同时，提高测试结果的准确性。
[0073] 参考图2，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例二中所述三相变频电压101的结构示意图，其中，所述三相变频电压101可以包括：
[0074] 依次以至少一个预设的时钟频率值产生脉冲的时钟发生器111。
[0075] 其中，所述时钟发生器111的时钟频率值可以预先进行设置，即为设置其在相应时段的相应频率值。
[0076] 与所述时钟发生器111相连接，接收所述时钟发生器111产生的脉冲，依据所述脉冲输出地址线的计数器112。
[0077] 其中，所述计数器112在接收到所述脉冲之后，对每个脉冲进行响应，输出地址线。
[0078] 与所述计数器112相连接，接收所述计数器112输出的地址线，获取与所述地址线相对应的正弦变化数据的数据扫描器113。
[0079] 其中，所述数据扫描器113与存储有波形数据的ROM相连接，如图2中所示，所述数据扫描器113在接收到所述地址线之后，通过在所述ROM中扫描与该地址线对应的正弦变化数据，从而对该正弦变化数据进行获取。
[0080] 与所述数据扫描器113相连接，接收所述数据扫描器113获取到的正弦变化数据，将所述正弦变化数据进行数字模拟D/A转换，生成与所述时钟频率值对应频率的正弦模拟信号的波形发生器114。
[0081] 与所述波形发生器114相连接，接收所述波形发生器114生成的正弦模拟信号，对所述正弦模拟信号以其频率值对应的预设幅度值进行调幅操作，输出变频变幅的正弦模拟信号作为三相变频电信号的调幅电路115。
[0082] 其中，所述调幅电路115中可以通过D/A转换器实现，即通过设置该D/A转换器中的参数以完成对所述波形发生器114生成的正弦模拟信号的调幅操作。
[0083] 而需要说明的是，上述方案中，本申请实施例中运用数字波形合成技术实现，可以通过调节所述时钟发生器114中的时钟频率值以完成对所述三相变频电源101输出的三相变频电信号的频率的调节，实现本申请实施例中所述三相变频电源101输出三相变频电信号。
[0084] 为了实现本申请的三相配电感应耐压测试仪的大功率输出，参考图3，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例三中所述三相变频电源101的结构示意图，其中，所述三相变频电源101还可以包括：
[0085] 与所述调幅电路115相连接，接收所述调幅电路115输出的三相变频电信号，将所述三相变频电信号的功率放大，输出放大功率的三相变频电信号的功率转换器116。
[0086] 其中，参考图4，为本申请实施例三中所述功率转换器116的结构示意图，所述功率转换器116可以包括：
[0087] 与三角调制波生成器相连接，分别接收所述调幅电路115输出的三相变频电信号及所述三角调制波生成器输出的三角调制波，将所述三相变频电信号及所述三角调制波进行正弦波脉宽调制，输出脉宽调制信号的比较器1161。
[0088] 其中，所述比较器1161可以正弦波脉宽调制技术SPWM实现。
[0089] 与所述比较器1161相连接，接收所述比较器1161输出的脉宽调制信号，将所述脉宽调制信号进行功率放大，输出放大功率的三相变频电信号的功率放大器1162。
[0090] 如图5中，为所述功率放大器1162的实现结构示意图，所述功率放大器1162可以通过两个功率模
块驱动以及大功率智能模块IPM作为功率驱动电路，实现功率放大，以达到本申请目的。
[0091] 与所述功率放大器1162相连接，接收所述功率放大器1162输出的三相变频电信号，对所述三相变频电信号进行低通滤波，输出滤除杂质信号的三相变频电信号的低通滤波器1163。
[0092] 其中，在所述功率放大器1162将信号放大之后，通常会带入部分杂质信号，本申请实施例中通过低通滤波器1163将这些杂质信号进行滤除。
[0093] 与所述低通滤波器1163相连接，接收所述低通滤波器1163输出的三相变频电信号，将所述三相变频电信号进行隔离输出的输出隔离变压器1164。
[0094] 由上述方案中，所述输出隔离变压器1164作为所述功率转换器116的一部分实现最终0～500V（40～200HZ）大功率电信号输出。
[0095] 参考图6，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例四的结构示意图，其中，所述三相配电感应耐压测试仪还可以包括：
[0096] 分别与所述被测电器及所述三相变频电源101相连接，接收所述三相变频电压，将所述三相变频电压进行变压转换，得到高电压的三相变频电压输出给所述被测电器的输出变压器107。
[0097] 其中，如图6中所示，所述输出变压器107的三相电输入端及接地端分别与所述三相变频电源101的三相输出端及接地端相连接，进而输出升压后的三相变频电信号给所述被测电器。
[0098] 其中，所述输出变压器107可以实现180V～600V的高电压信号输出。
[0099] 基于上述实施例，参考图7，为本申请实施例四中的另一结构示意图，所述三相配电感应耐压测试仪还可以包括：
[0100] 三个分别与所述输出变压器107相连接，分别获取所述输出变压器107输出的三相变频电压中每相电压值的电压表108；
[0101] 三个分别与所述输出变压器107相连接，分别获取所述输出变压器107输出的三相变频电压中每相电流值的电流表109。
[0102] 其中，如图7中所示，每个所述电压表108分别并联在所述输出变压器107的每相输出端与接地端之间，实现实际
输出信号的电压的获取，每个所述电流表109分别串联在所述输出变压器107的每相输出端中，实现实际输出信号的电流的获取。
[0103] 为了进一步提高测试结果的准确性，上述采样板105在实现时可以首先对电压值信号及电流值信号进行滤波放大再同步采样，因此，参考图8，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例五中所述采样板105的结构示意图，其中，所述采样板105可以包括：
[0104] 与所述电压互感器103相连接，获取所述电压互感器103输出的电压值信号，对所述电压值信号进行滤波及放大，输出第一滤波信号的第一滤波器151。
[0105] 与所述电流互感器104相连接，获取所述电流互感器104输出的电流值信号，对所述电流值信号进行滤波及放大，输出第二滤波信号的第二滤波器152。
[0106] 分别与所述第一滤波器151及所述第二滤波器152相连接，接收所述第一滤波器151输出的第一滤波信号及所述第二滤波器152输出的第二滤波信号，对所述第一滤波信号及所述第二滤波信号以预设采样频率值进行同步采样，得到所述与所述电压值信号对应的电压采样信号及与所述电流值信号对应的电流采样信号的高速采样器153。
[0107] 参考图9，为本申请提供的一种三相配电感应耐压测试仪实施例六中所述第二单片机106的结构示意图，其中，所述第二单片机106可以通过以下结构实现：
[0108] 获取所述电压采样信号，依据所述电压采样信号获取电压测试值的第一计算单板161。
[0109] 获取所述电流采样信号，依据所述电流采样信号获取电流测试值的第二计算单板162。
[0110] 另外，参考图10，为本申请实施例六中所述第二单片机106的另一结构示意图，其中，所述第二单片机106还可以包括：
[0111] 获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，依据所述电压采样信号及所述电流采样信号获取功率测试值的第三计算单板163。
[0112] 其中，所述第三计算单板163可以根据电工学原理中表达式 计算功率测试值即功率有效值P，其中，N为采样数量，Ui、Ii分别为每个采样点对应的电压瞬时值及电流瞬时值。
[0113] 另外，所述第三计算单板163在得到所述功率有效值之后，还可以利用所述功率有效值、所述电压有效值及所述电流有效值获取到功率因数的结果cosΦ，如表达式[0114] 参考图11，为本申请实施例六中所述第二单片机的另一结构示意图，所述第二单片机106还可以包括：
[0115] 获取所述电压采样信号及所述电流采样信号，将所述电压采样信号及所述电流采样信号进行存储的存储器164。
[0116] 需要说明的是，所述存储器164作为所述第二单片机106的组成部分可以与所述采样板105相连接，获取采样信号并保存该采样信号至如磁盘等EEPROM存储设备中。其中，所述存储设备可以通过I2C总线与所述第二单片机106中的存储器164相连接。
[0117] 另外，为了将测试结果如电压有效值、电流有效值、功率有效值及功率因数等参数以及依据这些参数绘制的曲线进行显示并保存等处理，本申请实施例中可以通过设置与所述第二单片机106相连接的显示器及
打印机，如图12中所示，所述显示器及所述打印机可以通过
数据总线与所述第二单片机106所在的主机板相连接。
[0118] 需要说明的是，如图13中，所述第二单片机106所在的主机板除了可以通过I2C总线与所述存储设备相连接，还可以通过该I2C总线与
实时时钟相连接。
[0119] 需要说明的是，本
说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0120] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0121] 以上对本申请所提供的一种三相配电感应耐压测试仪进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
