CN101793943A - 智能型熔断器寿命试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能型熔断器寿命试验系统，包括中央控制单元、串联在中央控制单元的一输出端与熔断器组之间的可编程恒流源、电连接在中央控制单元的输入端与各熔断器之间的监测与隔离模块、电连接在中央控制单元的输出端与各熔断器之间用于接收中央控制单元的信号以将断开的相应熔断器短接从而使其它熔断器恢复供电的执行单元，通过本发明的试验系统，可对熔断器的通断状态进行实时监测，当某个熔断器熔断后，自动短接该熔断器，从而使其它熔断器样品自动恢复供电，保证熔断器的通电时间无间断，同时，能够精确控制恒流源的输出的试验电流，为熔断器寿命评估的准确性奠定了坚实的试验基础。

Description

智能型熔断器寿命试验系统

技术领域

本发明涉及一种熔断器性能检测装置，尤其涉及熔断器寿命检测试验系统。

背景技术

熔断器是一种过电流保护电器。使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，起到保护的作用。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最普遍的保护器件之一。

熔断器在使用过程中，由于自身流过的电流及外界环境的影响，其不可避免的发生老化降级，改变熔断器的保护特性曲线，影响其使用寿命。

但是熔断器的老化不易直接观察判断，由于应用数量巨大，也不易通过全部检测来判断。作为电路或重要负载的保护元件，一旦发生熔断，很难鉴定是由于电路异常引发的正常熔断还是熔断器老化引起的误动作。这种现象对于某些重要电路或负载，存在重大安全隐患。因此有必要对熔断器进行寿命试验，评估熔断器的寿命。

现有对熔断器进行测试的手段主要有熔断器电阻测量、熔断器温度测量、熔断性能测试、老化诊断装置以及X-RAY检测技术，这些检测的主要目的是生产厂家对新熔断器产品进行性能测试与筛选。在老化测试方面，主要针对电极接触老化问题，并未考虑熔体老化问题。当熔断器到了正常老化状态，如果继续使用的话，将存在安全隐患。因此，为了避免大量熔断器超龄服役的现象，需要对熔断器的使用寿命进行研究，以保证在熔断器老化前更换新的熔断器，本申请正是基于上述目的而进行的研究设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种为后续准确评估熔断器寿命用的试验系统。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能型熔断器寿命试验系统，其用于对多个相串联连接的熔断器所形成的熔断器组进行寿命试验，包括：

中央控制单元，其用于进行核心控制；

可编程恒流源，其串联在中央控制单元的一输出端与熔断器组之间，用于接收中央控制单元的指令信息并将为所述熔断器组提供设定的试验电流；

监测与隔离模块，其电连接在中央控制单元的输入端与各熔断器之间，用于监测各个熔断器的通断状态并将断开的熔断器信息反馈给中央控制单元以及对中央控制单元进行电气隔离保护；

执行单元，电连接在中央控制单元的输出端与各熔断器之间，用于接收中央控制单元的信号，将断开的相应熔断器短接从而使其它熔断器恢复供电。

试验时，将抽样出的多个待检测熔断器进行串联连接，中央控制单元控制恒流源，使其输出设定的试验电流至熔断器组，从而进行熔断器在持续通电状态下的寿命试验。在长时间通电状态下，监测与隔离模块实时对各熔断器的通断进行检测，当其中某个熔断器寿命终止，将被熔断，当监测与隔离模块检测到有熔断器断开，其将发出信号至中央控制单元，为了保证不影响其它熔断器的寿命试验，中央控制单元驱动执行单元将断开的熔断器短接，从而恢复其它熔断器恢复供电。

根据上述方案所进一步实施的方式中，所述的恒流源与各熔断器组之间还串联有取样单元，所述的取样单元还与中央控制单元相反馈连接，所述的取样单元实时将试验电流值反馈至中央控制单元，当试验电流出现漂移，所述的中央控制单元调整恒流源的电流输出使其恢复至设定值，从而避免了测试结果出现偏差使得后续寿命评估的结果不准确的问题。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述的中央控制单元的输出端与执行单元的输入端之间还电连接有驱动单元，所述的驱动单元用于将中央控制单元输出的信号转换为足以驱动执行单元动作的电信号。

在具体的实施中，所述的执行单元为与各个熔断器相并联连接的电子开关元件，所述的监测隔离模块为与各个熔断器相并联连接的光电耦合器。

由于上述技术方案的采用，本发明具有以下优点：通过本发明的试验系统，可对熔断器的通断状态进行实时监测，当某个熔断器熔断后，可自动短接该熔断器，从而使其它熔断器样品自动恢复供电，保证熔断器的通电时间无间断；同时，能够精确控制恒流源的输出的试验电流，为熔断器寿命评估的准确性奠定了坚实的试验基础。

附图说明

附图1为根据本发明技术方案所实施的试验系统的原理框图；

其中：1、中央控制单元；2、恒流源；3、监测与隔离模块；4、执行单元；5、取样单元；6、驱动单元；7、键盘输入模块；8、显示模块；9、存储打印模块；10、被测熔断器组；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明：

本发明所提供的试验系统主要用于为熔断器的寿命评估提供试验环境，在试验时，可抽取多个熔断器，将所述多个熔断器依次串联连接形成被测熔断器组10，将被测熔断器组10固定在一绝缘测试板上，这样，通过该试验系统向熔断器组10通电并监测记录各熔断器的通断状态，就可为后续的熔断器评估分析提供数据参考。

本发明试验系统的具体实现原理如图1所示，其核心包括一中央控制单元1、用于为熔断器提供试验电流的恒流源2、用于将恒流源2的输出向中央控制单元1反馈以防止电流漂移的取样单元5、用于监测各熔断器的通断状态以及对中央控制单元1起到隔离保护作用的监测隔离模块3、用于将断开的熔断器进行短接的执行单元4、键盘输入模块7、显示模块8以及存储打印模块9，下面将对各功能单元的具体实现及其作用关系进行详细的说明：

其中，中央控制单元1主要由单片机实现，恒流源2为可编程恒流源，即恒流源2的输出值可调，取样单元5在本实施例中采用标准电阻，这是因为标准电阻具有电阻精度高、温度系数低、稳定好的特点，可提高回路电流的控制精度。所述的标准电阻、恒流源以及被测熔断器组依次相串联连接，而且各熔断器也采用串联连接的方式，从而保证了每个熔断器上电流大小的一致性。由于进行寿命试验的时间较长，在长时间的通电过程中，恒流源的输出电流不可避免的出现漂移，即与设定的试验电流值出现偏差，因此，本实施例中，取样单元5与中央控制单元相反馈连接，这样，取样单元5实时将试验电流反馈给中央控制单元1，当恒流源2的输出电流出现漂移，中央控制单元1将自动调整恒流源2的输出，使其输出电流值始终为设定值。

所述试验电流的设定值通过与中央控制单元1输入端相电连接的键盘输入模块7实现。试验电流的设定值可根据每次待测熔断器的种类、型号而有所不同。

所述监测隔离模块3电连接在中央控制单元1与被测熔断器组之间，在本实施例中，监测隔离模块3采用光电耦合器，光电耦合器的数量与熔断器的个数相一致，且每个光电耦合器并联在相应的熔断器两端，一旦其中一个熔断器发生熔断，则相应的光电耦合器的输入端为高电位，从而使得光电耦合器输出端导通，中央控制单元1监测到该导通信号后即可判断对应的熔断器断开，从而驱动与该断开熔断器相并联连接的执行单元4动作。同时，该光电耦合器还起到电信号隔离的作用，从而有效保护单片机。

执行单元4为多个电子开关，其可采用继电器或场效应管实现，每个熔断器并联一电子开关，且该电子开关为常开开关，同时，为了能将中央控制单元1输出的信号转换为足以驱动电子开关动作的电信号，在中央控制单元1的一输出端连接有驱动单元6，在本实施例中，驱动单元6选择为放大器。这样，当中央控制单元1收到监测隔离模块3发出的某个熔断器断开的信息后，迅速输出信号通过驱动单元6控制执行单元4动作，使得与该熔断器相并联的电子开关闭合，即将相应熔断器短接，从而使得其它熔断器恢复供电。

为了能够实时显示恒流源2输出的电流大小以及熔断器组的通断状况，该试验系统还包括一与中央控制单元1输出端相电连接的显示模块8。

同时，为了将相应熔断器的熔断时间记录下来以用于进行寿命的评估，该试验系统还设置有与中央控制单元1相电连接的存储打印模块9。

本实施例熔断器寿命试验系统可以自动调节与控制恒流源的输出电流，当熔断器组出现熔断个体时，系统能够自动检测到该熔断个体的位置，并将该熔断器短接，从而使其它熔断器样品自动恢复供电，以保证寿命评估的准确性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能型熔断器寿命试验系统，其用于对多个相串联连接的熔断器所形成的熔断器组(10)进行寿命试验，包括

中央控制单元(1)，其用于进行核心控制；

可编程恒流源(2)，其串联在中央控制单元(1)的一输出端与熔断器组(10)之间，用于接收中央控制单元(1)的指令信息，为所述熔断器组(10)提供设定的试验电流；

监测与隔离模块(3)，其电连接在中央控制单元(1)的输入端与各熔断器之间，用于监测各个熔断器的通断状态并将断开的熔断器信息反馈给中央控制单元(1)以及对中央控制单元(1)进行电气隔离保护；

执行单元(4)，电连接在中央控制单元(1)的输出端与各熔断器之间，用于接收中央控制单元(1)的信号并将断开的相应熔断器短接从而使其它熔断器恢复供电。

2.根据权利要求1所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的恒流源(2)与各熔断器组(10)之间还串联有取样单元(5)，所述的取样单元(5)还与中央控制单元(1)相反馈连接，所述的取样单元(5)实时地将试验电流值反馈至中央控制单元(1)，当试验电流出现漂移，所述的中央控制单元(1)调整恒流源(2)的输出电流至设定值。

3.根据权利要求2所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的取样单元(5)为标准电阻。

4.根据权利要求1所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的中央控制单元(1)的输出端与执行单元(4)的输入端之间还电连接有驱动单元(6)，所述的驱动单元(6)用于将中央控制单元(1)输出的信号转换为足以驱动执行单元(6)动作的电信号。

5.根据权利要求1或4所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的执行单元(4)为与各个熔断器相并联连接的电子开关元件。

6.根据权利要求5所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的电子开关元件为继电器或场效应管。

7.根据权利要求1所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：所述的监测隔离模块(3)为与各个熔断器相并联连接的光电耦合器。

8.根据权利要求1所述的智能型熔断器寿命试验系统，其特征在于：该系统还包括输出端与中央控制单元(1)相电连接的键盘输入模块(7)、输入端与中央控制单元(1)相电连接的显示模块(8)和存储打印模块(9)。

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