配電系統(tǒng)絕緣故障定位信號發(fā)生器的設(shè)計與應(yīng)用
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（2）IT系統(tǒng)交流頻率自適應(yīng)法。因為工作環(huán)境的多樣性，工作電壓不一定就是50Hz，實際中的電壓頻率可能更高或更低，因此要通過監(jiān)測模塊實時監(jiān)測IT系統(tǒng)的交流頻率。監(jiān)測模塊將比較L1、L2線間的電壓，UL1＞UL2和UL1＜UL2的時間分別記為t1和t2。因為電壓比較時存在一定的閾值電壓，所以會存在t1＞t2或t2＞t1的現(xiàn)象。如果t1+t2=20ms（即系統(tǒng)交流頻率為50Hz），出現(xiàn)系統(tǒng)對地絕緣故障時，就可在與之間截取一段寬度為0.4ms的脈沖，在與之間截取一段寬度為0.4ms的脈沖。
如圖4所示，在系統(tǒng)電壓的每個周期，信號發(fā)生器截取2次脈沖，分別在L1-L2的正半波波峰處（圖4中第二行），以及L1-L2的負(fù)半波波峰處（圖4中第三行）。若故障點(diǎn)在L1線上，則在L1-L2的負(fù)半波波峰處截取的脈沖波形可以在故障支路上表現(xiàn)為正，能被絕緣故障定位儀監(jiān)測到；若故障點(diǎn)在L2線上，則在L1-L2的正半波波峰處截取的脈沖波形可以在故障支路上表現(xiàn)為正，能被絕緣故障定位儀監(jiān)測到。
圖4 L1、L2間電壓及截取的脈沖電壓
定位信號發(fā)生器實物如圖5所示，它采用DC 24V供電，面板上有“運(yùn)行”、“通訊”以及“測試”LED指示燈顯示工作狀態(tài)。
圖5 某醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室IT系統(tǒng)應(yīng)用圖
信號發(fā)生器已通過型式試驗檢驗，各項指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，目前已成功應(yīng)用于某醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室，如圖6所示。通過通信線路，絕緣監(jiān)測儀、絕緣故障定位儀和信號發(fā)生器構(gòu)成一個局域網(wǎng)絡(luò)。信號發(fā)生器上電后自動進(jìn)入監(jiān)測模式，監(jiān)測IT系統(tǒng)的頻率。當(dāng)絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測到IT系統(tǒng)發(fā)生對地絕緣故障時，通過通信線路，啟動信號發(fā)生器和絕緣故障定位儀，進(jìn)入信號發(fā)生模式和故障定位模式。
圖6 信號發(fā)生器產(chǎn)生的波形
圖7 絕緣故障定位儀監(jiān)測到的波形
監(jiān)測到故障支路后，絕緣故障定位儀顯示故障支路數(shù)，同時通過通信線路，將故障支路信息返回給絕緣監(jiān)測儀。絕緣監(jiān)測儀收到信息后立即報警，通過界面顯示故障支路數(shù)，同時命令信號發(fā)生器和絕緣故障定位儀停止發(fā)出信號和故障定位，信號發(fā)生器再次進(jìn)入監(jiān)測模式。
在現(xiàn)場對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，模擬絕緣故障100次，絕緣故障定位率為100%，這充分證明了該信號發(fā)生器的可行性。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計的信號發(fā)生器具有自適應(yīng)IT系統(tǒng)頻率，注入高峰值、低有效值脈沖波形，多系統(tǒng)組網(wǎng)等功能，并可通過面板指示燈顯示當(dāng)前工作狀態(tài)。該信號發(fā)生器符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，配合絕緣監(jiān)測儀、絕緣故障定位儀，能為IT系統(tǒng)提供安全、可靠的供電解決方案。
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