CN103278766B - 一种测试负荷开关可靠性的方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测试负荷开关可靠性的方法及系统，其特征在于，所述方法包括：（1）将测试系统与待测负荷开关连接；（2）连接待测负荷开关与系统；（3）设置脉冲电源模块；（4）子系统发出脉冲激励信号；（5）发出报警结束信号。所述系统包括控制子系统、实负载子系统和温湿度子系统。本发明提出的方案可以进行单相负荷开关和三相负荷开关可靠性试验；自动测试时间和接触电阻，自动判断停止条件；具有报警功能、安全性高；基本无需人工参与可以自动进行机械可靠性和电可靠性试验，稳定性好；接线简单，节省检定时间。
Description
技术领域
本发明属于电力设备测试领域，具体涉及一种测试负荷开关可靠性的方法及其系统。
背景技术
负荷开关是智能电能表中的重要器件，对电流回路起着接通和断开的作用，当其应用于智能电能表时还具有一项特殊的功能，切断具有一定负荷的电流。其控制能耗很低，被广泛应用于智能电能表中，是智能电能表的主要元器件之一，其质量的优劣从本质上决定了智能电能表的整机产品质量，对负荷开关的可靠性进行测试，包括机械可靠性和电可靠性。
负荷开关不同于其它常规继电器，是一种新型继电器，也是一种自动开关，需要从机械性能和电性能两个方面进行可靠性测试。现行的机械行业标准JB/T10923《电子式电能表用磁保持继电器》规定了负荷开关需要进行的电气性能、环境适用性、安全性和寿命试验的内容。GB/T2900.63规定了继电器可靠度是指在规定的条件下和在规定的循环时间或次数内，能够完成所要求功能时的概率。这里的功能是指继电器在初始条件下能够完成其所要求的功能；继电器失效是指继电器永远不能再执行其所要求功能的状态。但是对于负荷开关的可靠性还没有明确定义，更没有一套完整的简单易行的试验设备和试验方法可以对负荷开关进行可靠性测试。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的是提供一种测试负荷开关可靠性的方法及其系统，可以进行的负荷开关可靠性试验内容为：高温机械可靠性试验、低温机械可靠性试验、高温高湿机械可靠性试验和额定负载可靠性试验、过负载可靠性试验。
本发明是采用下述技术方案实现的：
一种测试负荷开关可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）将测试系统与待测负荷开关连接；
（2）连接待测负荷开关与系统；
（3）设置脉冲电源模块；
（4）子系统发出脉冲激励信号；
（5）发出报警结束信号。
优选的，用于测试高温机械可靠性试验、低温机械可靠性试验、高温高湿机械可靠性试验、额定负载可靠性试验和过负载可靠性试验。
优选的，所述步骤1中系统为实负载子系统和温湿度子系统。
优选的，所述步骤2连接待测负荷开关的控制线圈触点引出线与控制子系统的驱动端子相连接；将被试负荷开关的状态触点与控制子系统的测试端子相连接。
进一步地，所述测试端子为时间测试端子和压降测试端子。
优选的，通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率和温湿度达到预定值；和
通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率、电流和功率因素达到预定值。
优选的，所述步骤3中记录温湿度子系统中的动作次数、断开动作时间和闭合动作时间；和
记录实负载子系统中的动作次数、电流值和触点电压降，计算接触电阻。
优选的，达到预定次数，发出报警结束信号，系统停止试验；和
动作时间超出标称值，发出声光报警信号，系统停止试验。
本发明基于另一目的提供的一种测试负荷开关可靠性系统，其特征在于，所述系统包括控制子系统、实负载子系统和温湿度子系统。
优选的，所述控制子系统包括微处理器、时间测试装置、脉冲电源、计数和计时控制装置、报警控制装置、电压降采样装置、电流采样装置和AD转换装置；
所述实负载子系统包括水冷装置、电流控制装置、电阻负载、电容负载和电感负载；
所述温湿度子系统包括箱体、加热装置、加湿装置、制冷装置和温湿度传感器。
优选的，所述控制子系统用于机械可靠性试验和电可靠性试验的脉冲电源模块占空比和频率控制、高低温和湿度控制、实负载电流控制、可靠性次数和时间控制、报警控制、时间测试和压降测试。
优选的，所述实负载子系统中电阻负载、电容负载和电感负载，与控制子系统双向通讯，用于电流和功率因素连续调节。
优选的，所述温湿度子系统中加热装置、加湿装置、制冷装置和温湿度传感器箱体，与控制子系统双向通讯，用于温度和湿度连续调节。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
（1）可以进行单相负荷开关和三相负荷开关可靠性试验。
（2）自动测试时间和接触电阻，自动判断停止条件。
（3）具有报警功能、安全性高。
（4）基本无需人工参与可以自动进行机械可靠性和电可靠性试验，稳定性好。
（5）接线简单，节省检定时间。
附图说明
图1为本发明提供的测试负荷开关可靠性系统的原理图.
具体实施方式
如图1所示，本发明的测试负荷开关可靠性系统，包括控制子系统、温湿度子系统、实负载子系统。
控制子系统包括微处理器、时间测试装置、脉冲电源、计数和计时控制装置、报警控制装置、电压降采样装置、电流采样装置和AD转换装置。
实负载子系统包括水冷装置、电流控制装置、电阻负载、电流负载、电容负载。
温湿度子系统包括箱体、加热装置、加湿装置、制冷装置、温湿度传感器。
实施例1
负荷开关机械可靠性试验测试方法，包括如下步骤：
（1）将被试批次的负荷开关放置在温湿度子系统内。
（2）被试负荷开关的控制线圈触点引出线与控制子系统的驱动端子相连接；将被试负荷开关的状态触点与控制子系统的时间测试端子相连接。
（3）通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率和温湿度达到预定值；例：控制子系统控制脉冲电源模块的占空比为50%、频率为60s/次（也可调整成其它值）。
（4）控制子系统发出脉冲激励信号，记录动作次数、断开动作时间和闭合动作时间，开始机械可靠性试验。
发出激励脉冲使被试负荷开关连续不断地进行断开、闭合动作，同时测试时间。时间测试是利用微处理器内置的双通道计时单元测试被试负荷开关每次动作的断开动作时间和闭合动作时间，并同标称值进行比较。
（5）达到预定次数，发出报警结束信号，系统停止试验。
累积动作次数达到控制子系统预计值，微处理器则与报警模块通讯，报警模块发出试验结束信号。
（6）动作时间超出标称值，发出声光报警信号，系统停止试验。
测试的时间值连续超出标称值，微处理器则与报警模块通讯，报警模块发出声光报警信号，同时记录累积动作次数，控制脉冲电源停止发送激励脉冲信号。
控制子系统通过通讯模块同温度子系统进行设置温湿度子系统呈现各种状态，温湿度子系统高温状态，则进行高温机械可靠性试验；设置温湿度子系统为低温状态，则进行低温机械可靠性试验；设置温湿度子系统为高温高湿状态，则进行高温高湿机械可靠性试验。
实施例2
负荷开关电可靠性试验测试方法，包括如下步骤：
（1）将被试批次的负荷开关安装在实负载子系统上。
（2）被试负荷开关的控制线圈触点引出线与控制子系统的驱动端子相连接；将被试负荷开关的状态触点与控制子系统的压降测试端子相连接。
通过控制子系统调整实负载子系统使电流值和功率因数达到被测负荷开关额定电流值和额定功率因素，功率因素通过实负载子系统内的电阻负载、电感负载和电容负载之间的匹配来实现。
（3）通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率、电流和功率因素达到预定值；例：控制子系统控制脉冲电源模块的占空比为25%、频率为12次/min（也可调整成其它值）。
（4）控制子系统发出脉冲激励信号，记录动作次数、电流值和触点电压降，计算接触电阻，开始电可靠性试验。
发出激励脉冲使被试负荷开关连续不断地进行断开、闭合动作，同时通过控制子系统记录测试电流和被试负荷开关的触头压降，进行额定负载可靠性试验。控制子系统调整实负载子系统使电流值和功率因数达到被测负荷开关额定电流值的1.5倍和额定功率因素，控制脉冲电源模块的占空比为25%、频率为11次/min（也可调整成其它值）,则可进行过负载可靠性试验。压降测试是利用微处理器内置的电流和电压采样通道同时测试被试负荷开关每次闭合动作后流过触头的电流和触头两端的电压降，按照欧姆定律计算出接触电阻，并同标称值进行比较。
（5）达到预定次数，发出报警结束信号，系统停止试验。
累积动作次数达到控制子系统预计值，微处理器则与报警模块通讯，报警模块发出试验结束信号。
（6）接触超出标称值，发出声光报警信号，系统停止试验。
测试的接触电阻值连续超出标称值，微处理器则与报警模块通讯，报警模块发出声光报警信号，同时记录累积动作次数，控制脉冲电源停止发送激励脉冲信号。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种测试负荷开关可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将测试系统与待测负荷开关连接；
(2)连接待测负荷开关与系统；
(3)设置脉冲电源模块；
(4)子系统发出脉冲激励信号；
(5)发出报警结束信号；
用于测试高温机械可靠性试验、低温机械可靠性试验、高温高湿机械可靠性试验、额定负载可靠性试验和过负载可靠性试验；
所述步骤1中系统为实负载子系统和温湿度子系统；
所述步骤2连接待测负荷开关的控制线圈触点引出线与控制子系统的驱动端子相连接；将被试负荷开关的状态触点与控制子系统的测试端子相连接；
所述测试端子为时间测试端子和压降测试端子；
所述步骤3包括：
通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率和温湿度达到预定值；和
通过控制子系统的人机交互界面设置脉冲电源模块的占空比、频率、电流和功率因素达到预定值；
所述步骤3中
记录温湿度子系统中的动作次数、断开动作时间和闭合动作时间；和
记录实负载子系统中的动作次数、电流值和触点电压降，计算接触电阻；
所述步骤5中包括
达到预定次数，发出报警结束信号，系统停止试验；和
动作时间超出标称值，发出声光报警信号，系统停止试验。
2.一种测试负荷开关可靠性系统，其特征在于，所述系统包括控制子系统、实负载子系统和温湿度子系统；
所述控制子系统包括微处理器、时间测试装置、脉冲电源、计数和计时控制装置、报警控制装置、电压降采样装置、电流采样装置和AD转换装置；
所述实负载子系统包括水冷装置、电流控制装置、电阻负载、电容负载和电感负载；
所述温湿度子系统包括箱体、加热装置、加湿装置、制冷装置和温湿度传感器；
所述控制子系统用于机械可靠性试验和电可靠性试验的脉冲电源模块占空比和频率控制、高低温和湿度控制、实负载电流控制、可靠性次数和时间控制、报警控制、时间测试和压降测试。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述实负载子系统中电阻负载、电容负载和电感负载，与控制子系统双向通讯，用于电流和功率因素连续调节。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述温湿度子系统中加热装置、加湿装置、制冷装置和温湿度传感器箱体，与控制子系统双向通讯，用于温度和湿度连续调节。
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