在DPCE-X-40GE-SFP系統(tǒng)中，單點(diǎn)接地故障是一種很常見的故障。一旦出現(xiàn)單點(diǎn)接地故障，IT系統(tǒng)就會(huì)變?yōu)門N-S系統(tǒng)，雖然可以帶故障繼續(xù)運(yùn)行，但已經(jīng)失去了IT系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，增加了安全隱患。因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的對(duì)地絕緣狀況，并在監(jiān)測(cè)到對(duì)地絕緣故障時(shí)，能通過(guò)儀表自動(dòng)定位故障點(diǎn)支路。若沒(méi)有自動(dòng)定位功能，一旦出現(xiàn)故障，只能依靠人工對(duì)多達(dá)數(shù)十條、數(shù)百條，乃至成千上萬(wàn)條負(fù)載支路逐條斷電查找，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更嚴(yán)重破壞了供電連續(xù)性。這在某些需要連續(xù)供電的特殊場(chǎng)所（如醫(yī)院手術(shù)室等）是不允許的[1]。
     基于上述情況，本文設(shè)計(jì)了一種絕緣故障定位用信號(hào)發(fā)生器，它裝設(shè)于IT系統(tǒng)中， 配合絕緣故障定位裝置實(shí)現(xiàn)絕緣故障定位功能。當(dāng)IT系統(tǒng)發(fā)生絕緣故障時(shí)，信號(hào)發(fā)生器啟動(dòng)并產(chǎn)生定位信號(hào)，注入到IT系統(tǒng)與地之間。絕緣故障定位裝置通過(guò)傳感器逐路巡檢，當(dāng)檢測(cè)到定位信號(hào)流經(jīng)某支路時(shí)，便可確定該支路為絕緣故障所在回路。此時(shí)，操作人員可有目的性的針對(duì)該故障支路進(jìn)行斷電或其它保護(hù)操作，不必逐條支路斷電進(jìn)行排查，不僅提高了工作效率，也有效的保障了系統(tǒng)供電的連續(xù)性。因此，對(duì)電力系統(tǒng)供電的安全性、連續(xù)性和可靠性具有極其重要的意義。
1 DPCE-X-40GE-SFP信號(hào)發(fā)生原理

信號(hào)發(fā)生器的工作原理是當(dāng)IT系統(tǒng)發(fā)生單點(diǎn)接地故障時(shí)，輪流在系統(tǒng)某根線與大地之間注入定位信號(hào)，以便絕緣故障定位儀能在故障支路上監(jiān)測(cè)到定位信號(hào)。常采用圖1所示發(fā)生原理。

圖1 信號(hào)發(fā)生器的發(fā)生原理

在DPCE-X-40GE-SFP系統(tǒng)中，注入的測(cè)試信號(hào)的有效值必須足夠小，以免對(duì)IT系統(tǒng)形成太大干擾或?qū)ο到y(tǒng)負(fù)載造成危害；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(cè)。
　　考慮以上兩種情況，本文采用脈沖信號(hào)作為測(cè)試信號(hào)。如果脈沖信號(hào)幅度足夠大，寬度足夠窄，則可以實(shí)現(xiàn)有效值足夠小、峰值足夠兩個(gè)期望目標(biāo)。從簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，沒(méi)有必要在信號(hào)發(fā)生器上直接產(chǎn)生高壓脈沖信號(hào)，可以通過(guò)截取IT系統(tǒng)中交流信號(hào)的波峰來(lái)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于DPCE-X-40GE-SFP單項(xiàng)交流IT系統(tǒng)，兩根線L1、L2間電壓為AC220V，其峰值為 ，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(biāo)準(zhǔn)IEC61557-9的“定位信號(hào)電壓的有效值不允許超過(guò)50V”的規(guī)定，將電壓閾值設(shè)為50V[2]。依此，可計(jì)算出脈沖寬度（由于脈沖寬度很小，為方便計(jì)算，可將此峰值脈沖視為幅度為 ]的矩形脈沖）。

當(dāng)交流電壓周期為50Hz時(shí)，脈沖寬度

當(dāng)交流電壓為60Hz時(shí)，脈沖寬度

DPCE-X-40GE-SFP利用單片機(jī)的定時(shí)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，并且實(shí)際截取的脈沖信號(hào)中，除波峰一點(diǎn)外，其余點(diǎn)幅度均小于，因此其有效值一定會(huì)小于設(shè)定的閾值50V，可以滿足脈沖有效值足夠小的要求。

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