Juniper EX4200-24F信號發(fā)生器原理

信號發(fā)生器工作原理：IT系統(tǒng)發(fā)生單點接地故障時，輪流在系統(tǒng)某根線與大地之間注入定位信號，以便絕緣故障定位儀能在故障支路上監(jiān)測到定位信號。信號發(fā)生器原理如圖1所示。

圖1 Juniper EX4200-24F信號發(fā)生器原理圖

在Juniper EX4200-24F系統(tǒng)中，注入的測試信號有效值必須足夠小，以免對IT系統(tǒng)形成太大干擾，，甚至對系統(tǒng)負載造成危害；但又要有足夠大的峰值，以便在故障支路上形成足夠大的電流，使故障定位儀的電流互感器能正常監(jiān)測。

考慮以上兩種情況后，本文采用脈沖信號作為測試信號。脈沖信號幅度足夠大、寬度足夠窄，就可實現(xiàn)足夠小的有效值、足夠大的峰值兩個期望目標。從簡化設計的角度出發(fā)，沒必要在信號發(fā)生器上直接產生高壓脈沖信號，可通過截取IT系統(tǒng)中交流信號的波峰來實現(xiàn)。

對于單相交流IT系統(tǒng)，L1、L2線間電壓為AC220V，其峰值為220V，滿足脈沖峰值足夠大的要求。為滿足有效值足夠小的要求，本文依照標準IEC61557-9的“定位信號電壓的有效值不允許超過50V”的規(guī)定，將電壓閾值設為50V。據(jù)此，可計算出脈沖寬度（由于脈沖寬度很小，為方便計算，可將此峰值脈沖視為幅度為220的矩形脈沖）為：

當交流電壓周期為50Hz時，脈沖寬度為：

當交流電壓為60Hz時，脈沖寬度為：

利用單片機的定時器功能，配合光耦，可以精確截取0.4ms的峰值脈沖。由于0.4ms＜0.4304ms＜0.5165ms，且實際截取的脈沖信號中，除波峰一點外，其余點幅度均小于V，因此其有效值一定會小于設定的閾值(50V)，滿足脈沖有效值足夠小的要求。

Juniper EX4200-24F硬件設計

信號發(fā)生器的硬件功能模塊主要包括電源模塊、*控制模塊、監(jiān)測模塊、信號發(fā)生模塊、通信模塊、指示燈模塊。硬件設計原理框圖如圖2所示。

圖2 Juniper EX4200-24F硬件設計原理框圖

?