CN104656014A - 一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法，其步骤为：⑴外观及附件检查；⑵工作正常性的检查；⑶校准点的选取；⑷测量输出电流有效值；⑸测量电流导通时间准确度；⑹绝缘电阻测量；⑺接地电阻测量；⑻温升测量。本发明提供的开关动作特性试验台的校准方法适用性好，针对输出电流有效值、电流导通时间测量具有较为合理和准确的测量方式，对于绝缘电阻测量、接地电阻测量以及温升测量均提出了优化的测量方法。

Description

一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法

技术领域

本发明属于电器检测设备领域，尤其是一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法。

背景技术

开关特性试验台主要用于对断路器等元件进行脱扣特性试验，通过升流输出大电流，对脱扣特性试验提供一定时长的交流电流。目前，开关动作特性试验台可分为开关动作特性瞬时台、开关动作特性延时台和开关动作特性综合台等类型，试验台由控制系统、电流源、测量系统、试品夹持装置、文件制作系统等部分组成，其结构通常如说明书附图图1所示。

开关特性试验台的使用比较广泛，但校准缺乏一定的规范和操作标准化、统一化的步骤，对在实际校准过程中操作员造成了很大的障碍，不仅影响了工作效率，还导致很多试验台较差误差大，甚至造成试验台的损坏。因此，亟待解决的问题就是寻求一种具有较好适用性的开关动作特性试验台的校准方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种适用于新制造、新购置、使用中和修理后的开关动作特性瞬时台、开关动作特性延时台、开关动作特性综合台，也适用于交流大电流恒流源的开关动作特性试验台校准方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法，其步骤为：

⑴外观及附件检查；

⑵工作正常性的检查；

⑶校准点的选取:

①应选择基本量程的70％、80％、90％、100％作为测试点进行校准，

②对非基本量程，选取100％量程点进行校准；

⑷测量输出电流有效值:

按照电流传感器法对试验台输出电流有效值进行测量；

⑸测量电流导通时间准确度:

按照上述电流传感器法，示波器上直观显示了加载在电流传感器输出端的电压波形，用示波器光标功能读出电流持续时间，输出电流导通时间的误差用下式表示：

γ_T＝T-T₁

式中：γ_T—输出电流导通时间的误差

T—试验台显示输出电流导通时间

T₁—实测试验台输出电流导通时间；

⑹绝缘电阻测量:

测量每条电路与裸露导电部件之间、电路与地之间的绝缘电阻，该电阻≥500kΩ；

⑺接地电阻测量:

测量每个外露可导电部分与地之间的接地电阻，该电阻≤0.1Ω；

⑻温升测量:

①对于进行延时测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的延时电流和通导时间后，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点，

②对于瞬动测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的瞬时电流和200ms时间的通导，且测试的时间间隔小于3分钟，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点。

而且，所述电流传感器法测量试验台输出电流有效值，具体步骤为：

电流传感器串入试验台电流输出回路，电流变送器输出端接示波器，设定输出电流，当电流通过时，电流传感器将电流转换成电压，在示波器上得到电流变化曲线，根据电流传感器的计算公式U＝K×I，得出试验台输出电流有效值，输出电流有效值相对误差用下式表示：

${\mathrm{\γ}}_I=\frac{I-I_1}{I_1}\×100\%=\frac{I-U/K}{U/K}\×100\%$

上式中：γ_I—输出电流有效值的相对误差

I—试验台显示输出电流有效值

U—示波器测得电压有效值

K—电流传感器变比，单位mV/A。

本发明的优点和积极效果是：

本发明提供的开关动作特性试验台的校准方法适用性好，针对输出电流有效值、电流导通时间测量具有较为合理和准确的测量方式，对于绝缘电阻测量、接地电阻测量以及温升测量均提出了优化的测量方法。

附图说明

图1为实施例中开关动作特性试验台的接线结构框图；

图2为本发明中采用电流传感器法测量输出电流有效值和测量电流导通时间准确度的接线结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法，其步骤为：

⑴外观及附件检查

用目视法检查试验台的外观及附件，开关动作特性试验台的外形结构应完好，功能的文字符号、标志、图形、数字和物理量代号等应符合相应的标准，并应清晰、端正。试验台外形不应有影响计量特性的损坏。金属件不应有锈蚀及其他机械损伤。试验台各部位开关、按键操作应灵活可靠。试验台的金属(或塑料)封装必须密封良好，引线接插件必须接触良好。

⑵工作正常性的检查

a.试验台应在5.1条规定的条件下放置24h以上。

b.试验台通电预热后，各开关及各功能键的功能应正常。

⑶校准点的选取

a.应选择基本量程的70％、80％、90％、100％作为测试点进行校准。

b.对非基本量程，选取100％量程点进行校准。

⑷测量输出电流有效值

待测试验台接线如图1所示，按照电流传感器法对试验台输出电流有效值进行测量。

电流传感器法

测量试验台输出电流有效值，具体步骤为：

电流传感器串入试验台电流输出回路，电流变送器输出端接示波器，设定输出电流，当电流通过时，电流传感器将电流转换成电压，在示波器上得到电流变化曲线。根据电流传感器的计算公式U＝K×I(K为传感器变比)，得出试验台输出电流有效值。

输出电流有效值相对误差用下式表示：

${\mathrm{\γ}}_I=\frac{I-I_1}{I_1}\×100\%=\frac{I-U/K}{U/K}\×100\%$

上式中：γ_I—输出电流有效值的相对误差

I—试验台显示输出电流有效值

U—示波器测得电压有效值

K—电流传感器变比，单位mV/A

⑸测量电流导通时间准确度

按照上述电流传感器法，接线如图2所示，示波器上直观显示了加载在电流传感器输出端的电压波形。用示波器光标功能读出电流持续时间。

输出电流导通时间的误差用下式表示：

γ_T＝T-T₁

式中：γ_T—输出电流导通时间的误差

T—试验台显示输出电流导通时间

T₁—实测试验台输出电流导通时间

⑹绝缘电阻测量

测量每条电路与裸露导电部件之间、电路与地之间的绝缘电阻，至少应为500kΩ。

⑺接地电阻测量

测量每个外露可导电部分与地之间的接地电阻，不应超过0.1Ω。

⑻温升测量

a.对于进行延时测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的延时电流和通导时间后，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点，其温升都不得超过4.5规定的值。

b.对于瞬动测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的瞬时电流和200ms时间的通导，且测试的时间间隔小于3分钟，连续测试50次，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点，其温升都不得超过4.5规定的值。

数据处理

试验台的最大基本误差和实际值的数据都要先计算，后修约。判断试验台是否符合技术指标要求，应以修约后的数据为依据。

出具校准数据的有效位数，一般比被校试验台的准确度级别所要求的多一位。

数据修约按照四舍五入偶数法则。

试验台校准周期推荐1年，若试验台进行修理，修理后应立即校准。

实施例1

被检产品信息

设备名称：瞬时动作特性测试台

型号规格：SB-63、100/225

出厂编号：197

生产单位：乐清先驱自动化设备有限公司

校准日期：2014年3月4日

输出电流范围：0-1000A，此次实例选择测量900A作为校准点

输出电流准确度：±5％

电流导通时间准确度：±1ms

其校准步骤为：

⑴外观及附件检查

目测检查测试台外观及附件，测试台外形结构完好，功能的文字符号、标志等符合相应的标准，并且清晰、端正。金属件无锈蚀及其他机械损伤。测试台各部位开关、按键操作灵活可靠。

⑵工作正常性检查

测试台已在温度为22℃、湿度为50％RH的环境条件下，放置24小时以上。

测试台通电预热后，各开关及功能键均正常。

⑶输出电流有效值、电流导通时间准确度测量

采用标准仪器信息

a、示波器

设备名称：示波记录仪

设备型号：DL750

生产单位：YOKGAWA

垂直分量最大输入：850V

垂直分量准确度：±0.25％

时间轴测量范围：500ns/div-3day/div

时间轴测量准确度：±0.005％

b、电流传感器 

名称：柔性电流线圈

型号：CWT6

生产单位：PEM公司

测量范围：0-1.2kA

测量准确度：±1％

测量方法

按照电流传感器法进行测量，测试台设置输出电流900A,柔性电流线圈套在测试台输出端回路上。示波记录仪垂直幅度分量设置为0.2V/div，时间轴分量设置为5ms/div，并打开触发功能。

测量结果

a、输出电流有效值

测试台显示输出电流值：900A

示波记录仪测得电压值：0.9153V

柔性电流线圈变比：1000A/1V

所以，测试台实际输出电流值：915.3A

b、电流导通时间测量

测试台显示电流导通时间：25ms

示波记录仪测得电流导通时间：25.3ms

⑷绝缘电阻测量

采用测量仪表：绝缘电阻表ZV25-3

生产厂家：南京金川电表制造有限公司

测量方法：测量电路与裸露导电部件之间、电路与地之间的绝缘电阻

测量结果：电压为500V,绝缘电阻为100MΩ，符合要求

⑸接地电阻测量

采用测量仪器：智能全自动接地导通测量仪AN9611M

生产厂家：青岛艾诺仪器公司

测量方法：测量每个外露可导电部分与地之间的接地电阻

测量结果：30mΩ，符合要求

⑹温升测量

采用测量仪器：无纸记录仪XMR7040QC

生产厂家：福州福光百特自动化设备有限公司

测量方法：测试电流所流过的母排和导电回路的任一节点，导体裸铜连接点

测量结果：测试电流所流过的母排和导电回路的任一节点的温升均未超过95℃，导体裸铜连接点温升35℃，符合要求。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法，其特征在于：其步骤为：

⑴外观及附件检查；

⑵工作正常性的检查；

⑶校准点的选取:

①应选择基本量程的70％、80％、90％、100％作为测试点进行校准，

②对非基本量程，选取100％量程点进行校准；

⑷测量输出电流有效值:

按照电流传感器法对试验台输出电流有效值进行测量；

⑸测量电流导通时间准确度:

按照上述电流传感器法，示波器上直观显示了加载在电流传感器输出端的电压波形，用示波器光标功能读出电流持续时间，输出电流导通时间的误差用下式表示：

γ_T＝T-T₁

式中：γ_T—输出电流导通时间的误差

T—试验台显示输出电流导通时间

T₁—实测试验台输出电流导通时间；

⑹绝缘电阻测量:

测量每条电路与裸露导电部件之间、电路与地之间的绝缘电阻，该电阻≥500kΩ；

⑺接地电阻测量:

测量每个外露可导电部分与地之间的接地电阻，该电阻≤0.1Ω；

⑻温升测量:

①对于进行延时测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的延时电流和通导时间后，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点，

②对于瞬动测试的试验台，在通导了按照制造商在说明书标明的瞬时电流和200ms时间的通导，且测试的时间间隔小于3分钟，其测试电流所流过的母排和导电回路的任一接点。

2.根据权利要求1所述的基于电流传感器法的开关动作特性试验台校准方法，其特征在于：所述电流传感器法测量试验台输出电流有效值，具体步骤为：

电流传感器串入试验台电流输出回路，电流变送器输出端接示波器，设定输出电流，当电流通过时，电流传感器将电流转换成电压，在示波器上得到电流变化曲线，根据电流传感器的计算公式U＝K×I，得出试验台输出电流有效值，输出电流有效值相对误差用下式表示：

${\mathrm{\γ}}_I=\frac{I-I_1}{I_1}\×100\%=\frac{I-U/K}{U/K}\×100\%$ 上式中：γ_I—输出电流有效值的相对误差

I—试验台显示输出电流有效值

U—示波器测得电压有效值

K—电流传感器变比，单位mV/A。