配電系統絕緣故障定位信號發生器的設計與應用
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（2）IT系統交流頻率自適應法。因為工作環境的多樣性，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，因此要通過監測模塊實時監測IT系統的交流頻率。監測模塊將比較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的現象。如果t1+t2=20ms（即系統交流頻率為50Hz），出現系統對地絕緣故障時，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，在系統電壓的每個周期，信號發生器截取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的負半波波峰處（圖4中第三行）。若故障點在L1線上，則在L1-L2的負半波波峰處截取的脈沖波形可以在故障支路上表現為正，能被絕緣故障定位儀監測到；若故障點在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為正，能被絕緣故障定位儀監測到。
圖4 L1、L2間電壓及截取的脈沖電壓
定位信號發生器實物如圖5所示，它采用DC 24V供電，面板上有“運行”、“通訊”以及“測試”LED指示燈顯示工作狀態。
圖5 某醫院重癥監護室IT系統應用圖
信號發生器已通過型式試驗檢驗，各項指標均達到國家標準的要求，目前已成功應用于某醫院重癥監護室，如圖6所示。通過通信線路，絕緣監測儀、絕緣故障定位儀和信號發生器構成一個局域網絡。信號發生器上電后自動進入監測模式，監測IT系統的頻率。當絕緣監測儀監測到IT系統發生對地絕緣故障時，通過通信線路，啟動信號發生器和絕緣故障定位儀，進入信號發生模式和故障定位模式。
圖6 信號發生器產生的波形
圖7 絕緣故障定位儀監測到的波形
監測到故障支路后，絕緣故障定位儀顯示故障支路數，同時通過通信線路，將故障支路信息返回給絕緣監測儀。絕緣監測儀收到信息后立即報警，通過界面顯示故障支路數，同時命令信號發生器和絕緣故障定位儀停止發出信號和故障定位，信號發生器再次進入監測模式。
在現場對系統進行調試，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生器的可行性。
4 結束語
本文設計的信號發生器具有自適應IT系統頻率，注入高峰值、低有效值脈沖波形，多系統組網等功能，并可通過面板指示燈顯示當前工作狀態。該信號發生器符合國家相關標準，配合絕緣監測儀、絕緣故障定位儀，能為IT系統提供安全、可靠的供電解決方案。
參考文獻
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Part 9: Equipment for insulation fault location in IT systems(end)
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