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5．时间窗（门单元）

时间窗是为防止大于局部放电的干扰信号进入峰值检波电路而设计的一种电路装置。

因在实际试验时，尤其是在现场做试验时，不可避免地会引入一些干扰，所以，时间窗的使用更显得重要。

时间窗的工作原理是把椭圆扫描时基分成导通（加亮区域）和截止（未加亮区域）两部分,通过改变时间窗的位置和宽度将放电脉冲置于导通（加亮区域），干扰脉冲置于截止（未加亮区域），此时仪表读数即为放电脉冲数值，而干扰则不论大小，皆不会影响放电脉冲数值。

若此时两个时间窗同时关闭，则仪表读数为整个椭圆上脉冲之峰值。

三、技术参数

1．可测试品的电容范围：

6ｐF~250ｕF

2．检测灵敏度及允许电流（见表1）。

3．椭圆扫描时基

（1）频率：

50、100、150、200、400Ｈz

（2）旋转：

以30度为一档，可旋转120度。

（3）工作方式：

标准－扩展－直线。

（4）高频时基椭圆的输入电压范围：

13~275Ｖ。

4．显示单元

采用100×

80mm矩形示波管，有亮度与聚焦调节旋钮。

5．放大器

（1）3dB低频端频fL：

20、40KHz任选。

（2）3dB高频端频率fH：

200、300KHz任选。

（3）增益调节：

粗调6档，档间增益差10倍±

5%。

（4）细调范围：

＞10倍。

（5）正、负脉冲响应不对称性：

＜5%。

6．时间窗

（1）窗宽：

5度~150度（50Hz）连续可调。

（2）窗位置：

每一窗可旋转0度~170度。

（3）两个时间窗可分别或同时控制。

7、脉冲峰值表

（1）线性指示：

0~100误差不大于5%。

（2）对数指示：

1~100误差不大于5%。

表1检测灵敏度及输入单元允许电流值

输入单元序号

调电容范围

灵敏度（PC）

（不平衡电路）

允许电流有效值

不平衡电路

平衡电路

1

6－25－100微微法

0.02

30mA

0.25A

2

25－100－400微微法

0.04

60mA

0.5A

3

100－400－1500微微法

0.06

120mA

1A

4

400－1500－6000微微法

0.1

2A

5

1500－6000－25000微微法

0.2

4A

6

0.006－0.025－0.1微法

0.3

8A

7

0.025－0.1－0.4微法

0.5

15A

8

0.1－0.4－1.5微法

30A

9

0.4－1.5－6.0微法

1.5

60A

10

1.5－6.0－25微法

2.5

120A

11

6.0－25－60微法

25A

200A

12

25－60－250微法

50A

300A

7R

电阻

8、具有辅助识别放电脉冲相位的零标志系统。

9、工作电源220V±

10%工频

10、体积：

440×

430×

180mm

11、重量：

约15Kg

四、系统工程原理简介

若试品Ｃa在试验电压下产生局部放电时，经耦合电容Cｋ产生脉冲电流，由输入单元拾取得脉冲讯号，经低噪声前置放大、滤波放大器选择所需频带及主放放大后，在示波屏的椭圆扫描基线上显示出放电脉冲，同时也送到脉冲峰值表（对数表）显示其峰值。

时间窗单元控制试验电压每一周期内脉冲峰值表的工作时间，并在这段时间内将显示屏的显示加亮，宽度与位置可以改变，进一步加强了抗干扰能力。

整个系统工作原理可参看框图（图1）。

图1TCD－9302局部放电测试仪原理方框图

试品

试验台

隔离

滤波器

无晕试验

变压器

耦合

电容器

检测

阻抗

局放仪

分压器

零标

输入

电容

工频

峰值表

图2　　局部放电系统示意图（外试法）

五、通用试验方法

（一）试验目的

（1）证实试品在规定电压下没有高于规定值之局部放电；

（2）测定电压上升时出现放电超过某一规定值时的最低电压（起始放电电压）和电压下降时放电低于规定值时最高电压（终止放电电压）。

（3）测定在某一规定电压下的放电强度。

（二）试验条件

（1）交流电源电压应为正弦波，不应有过大的高次谐波。

（2）试品的电气、机械、温度条件应良好且稳定。

（3）由于电压回滞现象的影响，在试验前至少几小时以上的时间内，不要承受超过规定的局部放电试验电压最高值以上的电压。

（4）经过搬运后的试品，必须静放一段时间后再做局部放电试验（油浸）。

（三）试验程序

1.将试验区内的杂物尽量移到试区以外，各种金属物体应牢固接地，检查和改善试区内一切可能放电的部位，应特别注意各种地线是否已接地。

2.根据不同的试品和试验条件，选择正确的接线方式。

3.用视在放电量校准器（Q视）对整个测试系统进行刻度系数K校正。

如图1将视在放电量校准器接入线路中，调节仪器的增益旋钮，把指针调至参考值H，则刻度系数K＝H/Q视（详见具体操作说明5）　。

校正完毕后，测试仪器的细调（连续调节）增益旋钮不得随意变动，同时应将视在放电量校准器从高压线路上取下，以免在加压试验时将视在放电量校准器击穿而使高压线路短路。

（四）注意事项

1.在试验开始加压以前，试验人员必须详细而全面地检查一遍线路，以免线路接错。

测试仪器处的接地线是否与接地体牢固连接，若连接不牢或在准备工作时掐头去尾线被脚踢断，这将可能引起人身和设备事故。

2．对于连接线应避免将尖端暴露在外，防止尖端电晕放电，尤其对于电压等级较高的局部放电试验，必要时要加粗高压连接线及加装防电晕罩，减小因场强过高引起的电晕放电。

屏蔽罩不能与试品的瓷裙相接触。

3.一般情况下，在试验过程中，被试品在耐压、预升压时局部放电量都比正常值大很多，此时仪器的仪表必然会超出满刻度。

为防止仪器损坏，应将仪器的增益粗调旋钮逆时针旋转一档或更多档，以不超出满刻度为标准。

当电压降至测量电压时，再将增益粗调开关顺时针旋转一档或更多档，以便记录测量值。

4.校正电量发生器校正完毕后，一定要从高压端脱离，并关闭电源开关，且仪器的增益细调旋钮不可再调。

因增益粗调开关每相邻两档之间的关系是十倍，且档位有指示，故升压后根据放电量大小，可选择合适量程。

逆时针旋转时，每降一档量程扩大十倍；

反之，顺时针时，量程缩小十倍。

5.试验完毕后，应对整个测试系统再进行一次复查校正，验证是否与试验前所校正出的刻度系数相等，以免测试仪器或其它环节在试验过程中发生故障而使测试结果不对。

六、具体操作说明

（一）试验准备

120×

1000

120+1000

1．根据试品的容量Ca，耦合电容的大小Ck，选取适合序号的输入单元。

表1中调谐电容量系指与输入单元初级绕组并联的电容（粗略估算以按试品容量与耦合电容的容量串联计算）。

例如：

试品容量为120ｐF，耦合电容量为1000ｐF，则所需检测阻抗为有≈107，查表1可取2号单元。

输入单元应尽量靠近试品，输入单元经8米长的测量电缆与放大器输入插座相连。

2.试品接入输入单元的方法有以下几种（见图3）：

a.并联法

末

Z

＝

至校正脉冲

至放大器

U

Ck

Ca

始中

b.串联法

c.平衡法

Ca2

Ca1

始

中

其中：

Z为阻塞阻抗；

Ca为试品；

Ck为耦合电容。

1．面板示意图

90°

30°

标准

直线

120°

60°

0°

扩展

300

20

40

200

线性

对数

增益

粗调

增益细调

左

右

Hz

试验电源

示波屏

开关

聚焦

亮度

门宽

门位置

中频电源

前面板

V

轴流风机

接地

零标输入

信号输入

AC220V50Hz

5A

4．准备

在仪器后面板AC220V插座上接上220V工频电源，然后打开电源开关，让仪器预热5分钟，同时对有关开关进行操作。

“标准－扩展－直线”开关置于标准

放大器频带fL、fH分别置20KHｚ，300KHｚ，放大器增益粗调置3档，细调置中间位置，切不可一开始将粗调开关置最高档。

根据不同频率的试验电源选择电源频率，以便观察合适的椭圆。

如果中频试验电源，请将中频试验电压开关旋在275V档，然后再接上中频电源。

观察数字表读数，如果差得太多，可将试验电压开关往小档位上旋一档，直至合适值，千万不可旋在太小档位上，同时请注意，输入仪器的中频电压万不可超过规定值275V！

，否则仪器被损坏。

椭圆旋转可不作调节。

窗开关打在关位置，以后根据干扰出现的相位可开窗适当调旋转，根据干扰情况调窗宽、位置，使干扰在门窗之外，使局部信号在窗上，以便读取放电的数值。

线性、对数开关置于线性位置。

5.视在放电量校准（JZF－10校正脉冲发生器）

用视在放电量校准器（JZF－10校正脉冲发生器）的输出接于试品两端，红端接高压端（引线尽可能短，以防干扰），黑端接低压端，调节其输出放电量，例如50PC，调节放大器增益粗调及增益细调旋钮，使放电量表指示满度。

此时放电量表指示满度即100%表示50PC的放电量，注意此时增益细调旋钮位置不可再动。

测量盒应尽量靠近试品高压端。