專利名稱：一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓檢測裝置，具體是一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的高壓測試裝置中的高壓探頭設計成棒狀，不便攜帶、易損斷，且在使 用的時候，須邊握探頭邊看表頭，思想必須高度集中，否則容易導致測量不準或 造成安全事故。由于人體離高壓源太近，測量時易受到高壓輻射影響，不適合長 時間監(jiān)測。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種盒式低輻射10KV精確檢測裝置，該裝置有 良好的高壓絕緣性能與電屏蔽性能，有良好的測量準確度，且使用方便安全、結 構小巧、適于長時間檢測、便于攜帶。實現(xiàn)本實用新型目的采用的技術方案是 一種盒式低輻射高壓精確檢測裝 置，至少包括電壓測試夾、高壓屏蔽電纜和高壓測試盒，高壓屏蔽電纜至少包括 中心高壓線和屏蔽線，中心高壓線外圍設有高耐壓絕緣層，屏蔽線附著在高耐壓 絕緣層外圍，屏蔽線外圍設有外絕緣層，中心高壓線和屏蔽線的一端均接有電壓 測試夾，中心高壓線和屏蔽線的另一端與高壓測試盒連接，高壓測試盒外壁設有 校準調(diào)節(jié)口和正、負兩個輸出信號饋送引腳，高壓測試盒內(nèi)部設有信號處理電路， 信號處理電路包括濾波元件、取樣元件、校準元件和衰減元件，其中濾波元件的 兩端分別與兩個輸出信號饋送引腳連接，取樣元件和校準元件構成的串聯(lián)電路并 聯(lián)在正、負兩個輸出信號饋送引腳之間，衰減元件一端與測試盒內(nèi)中心高壓線連 接，衰減元件的另一端與正信號饋送引腳連接。所述的高壓屏蔽電纜的裸露屏蔽線從電壓測試夾到與中心高壓線的交匯點 的一段設有熱縮套管，在交匯點處設有一小段熱縮套管，固定中心高壓線與屏蔽 線。高壓屏蔽電纜與高壓測試盒之間設有高壓屏蔽電纜緊固扣，高壓測試盒內(nèi)的 衰減元件與中心高壓線在高壓屏蔽電纜緊固扣正下方焊接，焊點及附近與焊點相連的金屬部分包裹有高耐壓膠帶，高壓測試盒內(nèi)中心高壓線高耐壓絕緣層靠 近焊點的部分、焊接點及高耐壓膠帶包裹點和衰減元件外圍設有高壓軟套管， 實現(xiàn)高壓絕緣，高壓屏蔽電纜的屏蔽線緊貼在高壓軟套管的外層，構成第一層 屏蔽，屏蔽線與負輸出信號饋送引腳連接。所述中心高壓線外的高耐壓絕緣層耐壓優(yōu)于IOKV。所述的高壓測試盒內(nèi)壁貼有金屬箔，構成第二層屏蔽，且金屬箔與負輸出信 號饋送引腳連接。其中上述所用的電壓測試夾為鱒魚測試夾。所述的高壓測試盒內(nèi)部信號處理電路中校準元件上設有調(diào)節(jié)點，調(diào)節(jié)點正對 校準調(diào)節(jié)口。所述的輸出信號饋送引腳在尺寸上與任意數(shù)字萬用表適配。所述的兩層屏蔽有效抑制了高壓測試盒內(nèi)高壓輻射與衰減信號易被干擾問 題。高壓屏蔽電纜的屏蔽線在高壓測試盒內(nèi)的裸露部分緊貼高壓軟套管，并被連 至輸出負信號饋送引腳。高壓測試盒內(nèi)壁貼的金屬膜箔與負輸出信號饋送引腳連 接，不僅阻止外界干擾進入高壓測試盒，還使高壓測試盒內(nèi)的輻射也不會外漏。兩電壓測試夾獲取的高壓電信號分別經(jīng)中心高壓線和屏蔽線到高壓測試盒 內(nèi)，經(jīng)高壓測試盒內(nèi)的信號處理電路處理后，由輸出信號饋送引腳送入數(shù)字萬用 表測量。由于全程實行高壓絕緣與電屏蔽，高壓測試盒內(nèi)實行雙重電屏蔽，即使 在測試高壓時，高壓測試盒外部是安全可觸摸的。該輸出信號饋送引腳可與各種 數(shù)字萬用表配合，測量DC10KV (含10KV)以下高壓信號。高壓測試盒內(nèi)有校準 元件，通過調(diào)節(jié)校準元件實現(xiàn)不同的精度要求。本實用新型的有益效果是1) 用高壓測試盒取代傳統(tǒng)的測量棒，大幅縮減了體積，增加了使用靈活性。2) 通過電壓測試夾和高壓屏蔽電纜將高壓引入測試盒，實現(xiàn)了高壓的遠距 離測量。3) 用雙重屏蔽的方式，解決了抗干擾及射線輻射問題。4) 用校準元件配合高精度(0. 1%)衰減元件、濾波元件、取樣元件實現(xiàn)測 量準確度。5) 用優(yōu)于IOKV耐壓的高耐壓膠帶及高壓軟套管，在小體積的高壓測試盒內(nèi)實現(xiàn)高壓隔離，解決使用安全問題與裝置小型化問題。6) 將輸出信號饋送引腳直接設計在高壓測試盒外圍，并實現(xiàn)與數(shù)字萬用表的直接對接，使用更加簡單、方便。7) 設計上充分考慮輸入輸出阻抗與衰減比例，既不干擾高壓系統(tǒng)正常工作， 又能與各型號數(shù)字萬用表兼容，使高壓測試盒具有更好的通用性。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 圖1是本實用新型的結構示意圖。 圖2是高壓測試盒的內(nèi)部結構示意圖。 圖3是信號處理電路的電路原理圖。圖中1.電壓測試夾、2.電壓測試夾、3.中心高壓線、4.屏蔽線、5.熱縮套 管、6.高壓屏蔽電纜、7.高壓屏蔽電纜緊固扣、8.校準調(diào)節(jié)口、 9.高壓測試盒、 10.負輸出信號饋送引腳、11.正輸出信號饋送引腳、12.校準元件、13.濾波元件、 14.取樣元件、15.高壓軟套管、16.金屬箔、17.衰減元件、18.高壓測試盒內(nèi)高 壓屏蔽電纜的屏蔽線、19.中心高壓線與衰減元件焊接點及高耐壓膠帶包裹點、 20.高壓測試盒內(nèi)中心高壓線的高耐壓絕緣層、21.外絕緣層。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的盒式低輻射高壓精確檢測裝置主要包括電壓 測試夾l、電壓測試夾2、高壓屏蔽電纜6和高壓測試盒9，高壓屏蔽電纜6至 少包括中心高壓線3和屏蔽線4，中心高壓線3外圍設有高耐壓絕緣層，中心高 壓線3外的高耐壓絕緣層耐壓優(yōu)于IOKV。屏蔽線4附著在高耐壓絕緣層外圍， 屏蔽線4外圍設有外絕緣層21 (見圖2)，中心高壓線3的一端與電壓測試夾1 連接，屏蔽線4的一端與電壓測試夾2連接，高壓屏蔽電纜6的裸露屏蔽線4 從電壓測試夾2到與中心高壓線的交匯點的一段設有熱縮套，交匯點處設有一 小段熱縮套管5。電壓測試夾1和電壓測試夾2為鱷魚測試夾。高壓屏蔽電纜6 另一端通過高壓屏蔽電纜緊固扣7與高壓測試盒9連接，高壓測試盒9外壁設 有校準調(diào)節(jié)口 8和正輸出信號饋送引腳11和負輸出信號饋送引腳10。輸出信 號饋送引腳在尺寸上與任意數(shù)字萬用表適配。如圖2所示，高壓測試盒9內(nèi)的信號處理電路包括濾波元件13、取樣元件14、校準元件12和衰減元件17，其中濾波元件13的兩端分別與正輸出信號饋 送引腳11和負輸出信號饋送引腳10連接，取樣元件14和校準元件12構成的 串聯(lián)電路并聯(lián)在正輸出信號饋送引腳11和負輸出信號饋送引腳10之間，校準 元件12的調(diào)節(jié)點正對校準調(diào)節(jié)口 8。衰減元件17 —端與測試盒9內(nèi)中心高壓線 3連接，衰減元件17的另一端與正信號饋送引腳連接11。衰減元件17與中心 高壓線3在高壓屏蔽電纜緊固扣7正下方焊接，焊點及與焊點相連的金屬部分 包裹有高耐壓膠帶，高壓測試盒內(nèi)中心高壓線的高耐壓絕緣層20靠近焊點的部 分、中心高壓線與衰減元件焊接點及高耐壓膠帶包裹點19和衰減元件17外圍 設有高壓軟套管15，實現(xiàn)高壓絕緣，高壓測試盒內(nèi)高壓屏蔽電纜的屏蔽線18 緊貼在高壓軟套管15的外層，構成第一層屏蔽，高壓測試盒內(nèi)高壓屏蔽電纜的 屏蔽線18與負輸出信號饋送引腳10連接。高壓測試盒9內(nèi)壁貼有金屬箔16， 構成第二層屏蔽，且金屬箔16與負輸出信號饋送引腳10連接。高壓測試盒9內(nèi)部的信號處理電路的電路原理如圖3所示，濾波元件13采 用電容C，衰減元件、取樣元件和校準元件分別采用電阻R,、 R2和R"本實施例 中R產(chǎn)l(fQ、 R2=l. 10X106q、 R3=0 ~ 2.0X104q， C = 20nF。濾波元件C分別與 兩個輸出信號饋送引腳連接，取樣元件R2和校準元件R3構成的串連電路與濾波 元件C并聯(lián)在兩個輸出信號饋送引腳之間，衰減元件R,—端與測試盒內(nèi)中心高 壓線3連接，衰減元件R,的另一端與正輸出信號饋送引腳11連接。高壓測試盒 內(nèi)高壓屏蔽電纜的屏蔽線18與負輸出信號饋送引腳10連接。信號處理電路總的 輸入阻抗R產(chǎn)R沖R2+R3〉1()9Q。假設待測高壓V產(chǎn)10KV4. OX 104V，則取樣電流It= V, / U.OXlOW / R"而1.0X104V / 109q=10-5A=10|iA，由于R》虛，所以 L〈10hA，即該裝置的輸入阻抗大于109q,取樣電流小于10微安，對待測高壓 不影響。設正信號饋送引腳11和負輸出信號饋送引腳10之間的輸出電壓為V。，萬用 表輸入阻抗為Rw,則V^〃 (R2+R3) / [ Rw〃 (R2+R3) + RJ VI0本實施例的輸 出阻抗R。 = R2 + R3=l. 10X106q ~ 1. 12X106q，由于絕大多數(shù)數(shù)字萬用表的輸 入阻抗為1.0X107q，故Rw〃 (R2+R3) = (0.991 ~ 1.007) X106q，因而，V0 / V, = (0.9900-1.0070) X10—3 ，通過校準元件1 3的校準，V。 / V,可等于千分之 一。由于萬用表指示的輸出電壓是待測高壓的千分之一，故可將讀數(shù)做高壓實際值，以千伏(KV)做單位即可。例如數(shù)字萬用表讀數(shù)為10. 000V的高壓實際值是 10. OOOKV。Rw〃 (R2+R3) C-0.020Sec，由R2、 R3、 C組成的濾波網(wǎng)絡對高頻干擾有抑制 作用。本實用新型按以下方式實現(xiàn)高壓檢測-先將待測高壓電源關閉，等待高壓源放電完畢后，電壓測試夾l與高壓測試 點相接，電壓測試夾2與高壓的0V相接，將數(shù)字萬用表撥至20V DC或DCV的 AUTO檔，將高壓測試盒9的正輸出信號饋送引腳11和負輸出信號饋送引腳10 按"+""-"標識分別插入數(shù)字萬用表的V與COM口。打開萬用表電源，開啟待 測高壓電源，這時，萬用表的讀數(shù)即是待測的高壓數(shù)值，單位為KV。兩測試夾獲取的高壓電信號分別經(jīng)高壓線3和屏蔽線4傳輸?shù)綔y試盒9內(nèi)， 經(jīng)測試盒9內(nèi)的信號處理電路處理后的高壓信號，由輸出信號饋送引腳11和10 進入數(shù)字萬用表測量。由于全程實行高壓絕緣與電屏蔽，高壓測試盒9內(nèi)實行雙 重電屏蔽，即使在測試高壓時，高壓測試盒9外部是安全可觸摸的。本實用新型 提供的裝置可與各種數(shù)字萬用表配合，測量DC 10KV (含10KV)以下高壓信號。 高壓測試盒9內(nèi)有校準元件12，當要求測量準確度達到0.01%時，可啟用校準元 件12;低于該測量準確度要求時，不需啟用校準元件12。該裝置尤其適合對藏 在儀器深處、難以直接測量的高壓系統(tǒng)的檢測和長時間監(jiān)測。
權利要求1.一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，至少包括電壓測試夾、高壓屏蔽電纜和高壓測試盒，其特征在于高壓屏蔽電纜至少包括中心高壓線和屏蔽線，中心高壓線外圍設有高耐壓絕緣層，屏蔽線附著在高耐壓絕緣層外圍，屏蔽線外圍設有外絕緣層，中心高壓線和屏蔽線的一端均接有電壓測試夾，中心高壓線和屏蔽線的另一端與高壓測試盒連接，高壓測試盒外壁設有校準調(diào)節(jié)口和正、負兩個輸出信號饋送引腳，高壓測試盒內(nèi)部設有信號處理電路，信號處理電路包括濾波元件、取樣元件、校準元件和衰減元件，其中濾波元件的兩端分別與兩個輸出信號饋送引腳連接，取樣元件和校準元件構成的串聯(lián)電路并聯(lián)在正、負兩個輸出信號饋送引腳之間，衰減元件一端與測試盒內(nèi)中心高壓線連接，衰減元件的另一端與正信號饋送引腳連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于高壓 屏蔽電纜的裸露屏蔽線從電壓測試夾到與中心高壓線的交匯點的一段設有熱 縮套管，交匯點處設有一小段熱縮套管。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于高壓 屏蔽電纜與高壓測試盒之間設有高壓屏蔽電纜緊固扣，高壓測試盒內(nèi)的衰減元 件與中心高壓線在高壓屏蔽電纜緊固扣正下方焊接，焊點及附近與焊點相連的 金屬部分包裹有高耐壓膠帶，高壓測試盒內(nèi)中心高壓線高耐壓絕緣層靠近焊點 的部分、中心高壓線與衰減元件焊接點及高耐壓膠帶包裹點和衰減元件外圍設 有高壓軟套管，實現(xiàn)高壓絕緣，高壓測試盒內(nèi)高壓屏蔽電纜的屏蔽線緊貼在高 壓軟套管的外層，構成第一層屏蔽，高壓測試盒內(nèi)高壓屏蔽電纜的屏蔽線屏蔽 線與負輸出信號饋送引腳連接。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于高壓 測試盒內(nèi)壁貼有金屬箔，構成第二層屏蔽，且金屬箔與負輸出信號饋送引腳連 接。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于中心 高壓線外的高耐壓絕緣層耐壓優(yōu)于IOKV。
6. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于電壓 測試夾為鱷魚測試夾。
7. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于校準 元件上設有調(diào)節(jié)點，調(diào)節(jié)點正對校準調(diào)節(jié)口。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，其特征在于輸出 信號饋送引腳在尺寸上與任意數(shù)字萬用表適配。
專利摘要本實用新型提供的一種盒式低輻射高壓精確檢測裝置，至少包括電壓測試夾、高壓屏蔽電纜和高壓測試盒，高壓屏蔽電纜至少包括中心高壓線和屏蔽層，中心高壓線和屏蔽層的一端均接有電壓測試夾，中心高壓線和屏蔽層的另一端與高壓測試盒連接，高壓測試盒內(nèi)部的濾波元件的兩端分別與高壓測試盒外壁的兩個輸出信號饋送引腳連接，取樣元件和校準元件構成的串聯(lián)電路并聯(lián)在正、負兩個輸出信號饋送引腳之間，衰減元件一端與測試盒內(nèi)中心高壓線連接，衰減元件的另一端與正信號饋送引腳連接。該裝置有良好的高壓絕緣性能與電屏蔽性能，使用非常方便，有良好的測量準確度，且結構小巧，便于攜帶，實現(xiàn)了高壓的遠距離測量。
文檔編號G01R19/00GK201096824SQ20072008791
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權日2007年11月2日
發(fā)明者劉文貴 申請人:中國地質(zhì)大學(武漢)