[实用新型]一种绝缘介质寿命测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种绝缘介质寿命测试仪，尤其涉及一种变频高压条件下的绝缘介质寿命测试仪。

背景技术

交流传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一。在异步电动机各种调速方式中，变频调速占有极其重要的地位。变频调速具有高效、节能和智能化的特点，已经成为提高能源产出和控制特性、改善机械设备性能的一个强有力的途径。这类工作于变频高压条件下的电机系统具有功率因数高、输出谐波小、起动平稳、调速范围宽等优点，在各个行业均已成功应用。其主要应用行业包括：交通运输、能源、机械等领域。

尤其是当前国内高速铁路的快速发展，要求机车运行高速、可靠、安全。由于变频调速技术在电气传动中具有无可比拟的优越性，因而在高速机车中使用变频电机是必然趋势。但工作在变频高压下的电机绝缘系统，由于变频电压的陡上升沿和高频率使电机绝缘介质过早出现了失效，这样严重制约了变频电机在该领域中的推广应用。因此，需要研究变频电机的绝缘介质的失效机理。

变频高压绝缘介质的寿命测试仪主要用于研究高频高压作用下，绝缘材料的绝缘特性和绝缘破坏机理。其中的关键部分是绝缘介质击穿时，击穿信号的提取方式和相应的提取装置。并且，为了保证数据准确性和节省试验时间，需要同时对多个试样同时进行不间断测试，即进行多路试样的介质寿命测试。

现有绝缘材料击穿的信号提取有两种方式，电流提取和电压提取，主要适用于工频状况。电流提取方式采用电感线圈实现，在脉冲方波电压作用下进行介质寿命试验存在的问题是：当试样未发生击穿时可将该试样看作为一小电容负载，其电阻值很大，因此试样所在的高压回路中的电流信号是幅值很小的连续脉冲。电感线圈对高压回路感应出来的信号幅值也很小，容易受到干扰；且幅值随电压频率变化大，波形畸变严重。实验证明，当高压输出浮地，回路空载时，从电感线圈输出的电压值仍然存在，且与加负载时幅值相当。这是由于高压脉冲方波的上升沿很陡，通常为1～3μs，含有丰富的高频分量向空间辐射电磁场，使得电感线圈在高压回路空载时仍有输出。并且，在多路试样同时测试时，开断其中的某一条击穿支路所引起的冲击电流可能使其它支路出现误动。尤其在高压脉冲源为变压器输出时，由于变压器本身为感性，流过线圈的电流不能突变，因此冲击电流和冲击电压的影响在开断击穿支路时更为明显，且更容易造成其它支路的误动作。故这种电感线圈的电流提取方式，提取信号的可靠性差，且不适用于多路试样的同时测试。

电压提取方式一般采用分压器实现。该方式最大的缺点是分压器和高压回路有直接的电气连接。当电压很高时，分压器的绝缘和功率要求也同时提高。不利于控制成本和缩小体积。而且分压器直接与高压有电气连接，安全性降低。同样也会受到冲击电压的干扰，造成装置的不可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种绝缘介质寿命测试仪，该测试仪抗干扰能力强、可靠性好，安全、成本低；多路测试时，各支路之间没有相互影响，尤其适用于变频高压条件下绝缘介质的寿命测试及多路试样的同时测试。

本实用新型实现其发明目的，所采用的技术方案是：一种绝缘介质寿命测试仪，包括高压脉冲源、试样，其结构特点是：高压脉冲源经开关组中的多路开关与多条检测支路相连，每条检测支路由被测试样和限流电阻串联构成，限流电阻与热敏检测电阻紧密接触；热敏检测电阻与热敏环境电阻、可调电阻、平衡电阻依次相连构成检测电桥。

带差分放大器的前置信号处理器的两输入端分别与热敏检测电阻与平衡电阻的连接点及热敏环境电阻与可调电阻的连接点相连；前置信号处理器和信号运算及控制器相连，信号运算及控制器与开关驱动电路相连，开关驱动电路与开关组的控制端相连。