CN105629191A - 一种检测剩余电流互感器平衡性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测剩余电流互感器平衡性的方法，包括绝缘外壳，所述绝缘外壳上设置有开关按钮，所述绝缘外壳内设置有调压器，所述调压器连接升流器，所述升流器中心由升流器二次输出铜编织网穿过，所述升流器二次输出铜编织网连接测试工装，所述调压器连接触发器，所述触发器连接时间继电器，所述时间继电器连接模式转换开关。本发明主要是通过测试工装模拟一次大电流穿心通过剩余电流互感器，其穿过剩余电流互感器的电流的矢量和为零，通过万用表配合使用，可测得剩余电流互感器的输出电压，从而判定其平衡特性。本发明设备检测剩余电流互感器平衡性，可在剩余电流互感器生产过程和产品使用前检测产品质量，保证剩余电流互感器正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及剩余电流互感器领域，具体地讲，涉及一种检测剩余电流互感器平衡性的方法。
背景技术
剩余电流互感器是电流互感器的一种，基于基尔霍夫电流定律，用于剩余电流的采集，与电气测控装置、电动机保护装置配套使用。由于互感器本身铁芯各点导磁率μ值不均匀或磁路的不平衡，一次导线与二次绕组的相对位置不对称等原因造成的二次绕组中产生感应电势，仍会有电压输出，这就是剩余电流互感器平衡性问题。此外，当互感器附近有大电流流动或有强磁体存在时，这些外界因素在铁芯中所产生的附加磁场，也将改变铁芯各处的磁导率及一、二次绕组之间的电磁耦合，致使剩余电流互感器平衡特性变差。互感器的平衡特性对漏电保护器的影响是：如果平衡特性好，使感应出的电势被控制在很小的数值，就能有效地避免漏电保护器的误动。相反，平衡特性很差，漏电保护器发生误动的机会就大。现有技术中还没有针对剩余电流互感器平衡性的检测装置,此为现有技术的不足之处。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种检测剩余电流互感器平衡性的方法，保证剩余电流互感器的质量，防止因其平衡性差而产生的误报警。
本发明采用如下技术方案实现发明目的：
一种检测剩余电流互感器平衡性的方法，包括绝缘外壳，其特征是：所述绝缘外壳上设置有开关按钮，所述绝缘外壳内设置有调压器，所述调压器连接升流器，所述升流器中心由升流器二次输出铜编织网穿过，所述升流器二次输出铜编织网连接测试工装，所述调压器连接触发器，所述触发器连接时间继电器，所述时间继电器连接模式转换开关，包括如下步骤：
（1）所述测试工装穿心通过剩余电流互感器，剩余电流互感器连接万用表；
（2）通过模式转换开关选择工作模式，如果选择的是一般模式，则转步骤（3），如果选择的是冲击模式，则转步骤（4）；
（3）按下所述开关按钮的绿色通电按钮，通过调节调压器的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网感应输出大电流，大电流穿过测试工装，万用表测试大电流穿过所述测试工装时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性；
（4）按下所述开关按钮的绿色通电按钮，时间继电器开始计时，通过调节调压器的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网感应输出大电流，大电流穿过测试工装，万用表测试大电流穿过所述测试工装时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性，当到达时间继电器事先设定的电流冲击时间时，自动断电。
作为对本技术方案的进一步限定，所述升流器二次输出铜编织网的一端连接所述测试工装的一端，所述升流器二次输出铜编织网的另一端通过工装宽度调节机构连接所述测试工装的另一端。
作为对本技术方案的进一步限定，所述测试工装包括两个铜管，两个铜管之间通过铜编织网连接。
作为对本技术方案的进一步限定，所述调压器连接电压互感器，所述电压互感器连接电压显示器。
作为对本技术方案的进一步限定，所述升流器连接电流互感器，所述电流互感器连接电流显示器。
作为对本技术方案的进一步限定，所述升流器内部以及所述升流器二次输出铜编织网与所述测试工装连接处均设置有温度检测器，所述温度检测器连接温度显示器。
作为对本技术方案的进一步限定，所述工装宽度调节机构包括调节手柄，所述调节手柄连接带有齿轮一的转轴一，所述转轴一通过传送带一连接带有齿轮二的转轴二，所述转轴二的一端设置有齿轮三，所述齿轮三通过传送带二连接齿轮四，所述传送带二上连接有调节轨道。
作为对本技术方案的进一步限定，所述测试工装的两端通过螺栓分别连接所述升流器二次输出铜编织网的一端和所述调节轨道。
作为对本技术方案的进一步限定，所述调节轨道还连接所述升流器二次输出铜编织网的另一端。
作为对本技术方案的进一步限定，所述绝缘外壳内设置有孔板铁骨架，所述绝缘外壳上设置有上盖，所述测试工装穿过所述上盖。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明主要是通过测试工装模拟一次大电流穿心通过剩余电流互感器，其穿过剩余电流互感器的电流的矢量和为零，通过万用表配合使用，可测得剩余电流互感器的输出电压，从而判定其平衡特性。本发明设备检测剩余电流互感器平衡性，可在剩余电流互感器生产过程和产品使用前检测产品质量，保证剩余电流互感器正常工作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的上盖打开后的结构示意图。
图3为本发明的图2的A部分的局部放大图。
图4为本发明的测试工装宽度较大时的主视图。
图5为本发明的测试工装宽度较小时的主视图。
图6为本发明的剖视图。
图7为本发明的内部立体图。
图8为本发明的内部俯视图。
图9为本发明的不同规格的测试工装的结构示意图。
图10为本发明的主电路的原理图。
图11为本发明的开关控制子电路的原理图。
图中：11.绝缘外壳；12.上盖；13.轮子；14.开关按钮；15.指示灯；16a.电压显示器；16b.电流显示器；16c.温度显示器；17.时间继电器；17a.模式转换开关；18.插头；19.螺栓；2.测试工装，2a.铜管，2b.铜编织网;3.调压器；3a.电压互感器；4.调节手柄；4a.齿轮一，4b.转轴一，4c.传送带一，4d.齿轮二，4f.转轴二，4e.齿轮三，4g.传送带二；5.触发器；6.升流器；6a.升流器二次输出铜编织网；6b.电流互感器；7.孔板铁骨架；8.调节轨道。
具体实施方式:
下面结合实施例，进一步说明本发明。
参见图1-图11，本发明包括绝缘外壳11，所述绝缘外壳11上设置有开关按钮14，所述绝缘外壳11内设置有调压器3，所述调压器3连接升流器6，所述升流器6中心由升流器二次输出铜编织网6a穿过，所述升流器二次输出铜编织网6a连接测试工装2，所述调压器3连接触发器5，所述触发器5连接时间继电器17，所述时间继电器17连接模式转换开关17a，包括如下步骤：
（1）所述测试工装2穿心通过剩余电流互感器(图中未视出)，剩余电流互感器连接万用表(图中未视出)；
（2）通过模式转换开关17a选择工作模式，如果选择的是一般模式，则转步骤（3），如果选择的是冲击模式，则转步骤（4）；
（3）按下所述开关按钮14的绿色通电按钮，通过调节调压器3的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器6的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网6a感应输出大电流，大电流穿过测试工装2，万用表测试大电流穿过所述测试工装2时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性；
（4）按下所述开关按钮14的绿色通电按钮，时间继电器17开始计时，通过调节调压器3的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器6的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网6a感应输出大电流，大电流穿过测试工装2，万用表测试大电流穿过所述测试工装2时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性，当到达时间继电器17a事先设定的电流冲击时间时，自动断电。
所述升流器二次输出铜编织网6a的一端连接所述测试工装2的一端，所述升流器二次输出铜编织网6a的另一端通过工装宽度调节机构连接所述测试工装2的另一端。
所述测试工装2包括两个铜管2a，两个铜管2a之间通过铜编织网2b连接。
所述调压器3连接电压互感器3a，所述电压互感器3a连接电压显示器16a。
所述升流器6连接电流互感器，所述电流互感器6b连接电流显示器16b，所述电流互感器6b穿过所述升流器二次输出铜编织网6a。
所述升流器6内部以及所述升流器二次输出铜编织网6a与所述工装宽度调节机构连接处均设置有温度检测器(图中未视出)，所述温度检测器连接温度显示器16c。
所述工装宽度调节机构包括调节手柄4，所述调节手柄4连接带有齿轮一4a的转轴一4b，所述转轴一4b通过传送带一4c连接带有齿轮二4d的转轴二4f，所述转轴二4f的一端设置有齿轮三4e，所述齿轮三4e通过传送带二4g连接齿轮四(图中未视出)，所述传送带二4g上连接有调节轨道8。
所述测试工装2的两端通过螺栓19分别连接所述升流器二次输出铜编织网6a的一端和所述调节轨道8。
所述调节轨道8还连接所述二次输出铜编织网6a的另一端。
所述绝缘外壳11内设置有孔板铁骨架7，所述绝缘外壳11上设置有上盖12，所述测试工装2穿过所述上盖12。
就设备整体而言，设备底部带有新式仪器轮子13，可方便设备的移动，新式仪器轮子13的最大优点是可制动，实现设备的固定。开关按钮14控制设备的通断电，开关按钮14分为绿色通电按钮和红色断电按钮，指示灯15同样的分为绿色通电指示灯和红色断电指示灯。插头18连接电源，在通电状态下，即开关按钮14绿色按钮按下，指示灯15绿色灯亮起的情况，通过调节调压器3的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器6的变比输出大电流，电压显示器16a显示调压器输出电压，电流显示器16b显示升流器二次输出电流，即测试工装2上的电流大小。
根据剩余电流互感器产品需求，对应的选取不同规格的测试工装2。测试工装2的选型主要考虑的是其所能承受的电流大小和温度问题。通过调节手柄4调节调节轨道8，实现测试工装2宽度的改变，具体过程如下：调节手柄4带动转轴一4b转动，转轴一4b通过齿轮一4a带动传送带一4c转动，传送带二4c带动转轴二4f转动，转轴二4f带动齿轮三4e转动，齿轮三4e带动传送带二4g转动，传送带二4g带动调节轨道8移动。剩余电流互感器外套在工装2外部，上盖12的上侧，改变工装2宽度，实现检测剩余电流互感器穿心孔径内各个位置上的剩余电流，通过万用表配合使用，输出显示检测结果，从而达到检测其平衡性的效果。
本发明设备有两种工作模式，一种为开关按钮14控制的一般模式，另一种为冲击模式。所谓冲击模式是指，通过时间继电器17设定电流冲击时间，时间结束后自动断电。冲击模式是针对剩余电流互感器的冲击实验而设定的。两种模式的转换通过模式转换开关17a实现。
需要强调的是，本发明设备功耗，不能长时间通电，造成不必要的资源损耗浪费。本发明设备带有两个温度检测器（图中未视出），通过温度显示器16c显示检测结果。两个温度检测器分别检测升流器内部温度和升流器二次输出铜编织网6a与测试工装2连接节点处的温度。使用本发明设备时，需注意温度显示器16c显示的温度，防止误操作和接触不良造成温度过高，对温度过高时应及时采取断电降温处理，并检查其造成高温的原因加以维修。
更具体的，测试工装2部分分为不同的尺寸规格如图9所示，以应对不同尺寸大小的剩余电流互感器和承受电流上限。测试工装2通过螺栓9连接到调节轨道8导体部分，同样的升流器二次输出铜编织网6a焊接在调节轨道8导体部分上。测试工装2的制作是由铜管和铜编织网组合而成，此材料选型的优势在于铜编织网软，可实现测试工装2的宽度调节，同时在测试工装2宽度调节的时候不受到损伤，其次就是承受电流能力强，温度低。
本发明设备内部结构如图6-图8所示，主要有调压器3调节输出电压，调压器3接入升流器6，根据电磁感应原理，二次输出端感应输出大电流。显示器方面，调压器3输出端接有电压互感器3a，电压互感器3a输出接电压显示器16a，显示调压器3输出电压；升流器6输出端接有电流互感器6b，电流互感器6b输出接电流显示器16b，显示升流器6输出电流，显示器使本发明设备更易于操作，更具体化。
升流器二次输出铜编织网6a选型跟测试工装2材料选型一样，选用铜编织网材料，靠其柔软度调节轨道宽度而不伤到铜编织网，再者就是其承受电流能力强，温度低等优点。
图10和图11为本发明设备的电路图，由主电路和开关控制子电路两部分组合而成。主干路部分，通过总开关QA控制设备通断电，此开关设置在设备触发器5旁边，图中并未标示出，KM则是触发器5。主电路末端部分则是用来连接测试工装2。
开关控制子电路连接在主干路QA与KM之间。K1绿与K2红为开关按钮14,L绿、L1绿、L红、L2红为其各指示灯。KT为时间继电器17，包括图示的常闭开关KT和时间继电器线圈KT，KF为模式转换开关17a，KM为触发器5包括常闭开关和常开开关。基于接触器5的特性，开关状态的切换时，常闭开关断开，常开开关闭合。按下K1绿开关后实行电路通电并且绿指示灯亮起，红指示灯断电熄灭。按下K2红后则红指示灯亮起绿指示灯熄灭。调节模式转换开关KF闭合为冲击模式，实现时间继电器KT一路电路通电，设置后通过按下K1绿开关按钮后开始计时，完成后自动断电，达到冲击的效果。
安全方面，虽然经过测试工装2的电流很大，但它是通过互感器电磁感应感生的大电流，与一次电压电流隔离，并不会对人体造成直接性伤害。各零部件直接的走线都固定在空心孔板铁骨架7内，防止了外界因素对导线的损坏。
Claims (10)
1.一种检测剩余电流互感器平衡性的方法，包括绝缘外壳，其特征是：所述绝缘外壳上设置有开关按钮，所述绝缘外壳内设置有调压器，所述调压器连接升流器，所述升流器中心由升流器二次输出铜编织网穿过，所述升流器二次输出铜编织网连接测试工装，所述调压器连接触发器，所述触发器连接时间继电器，所述时间继电器连接模式转换开关，包括如下步骤：
所述测试工装穿心通过剩余电流互感器，剩余电流互感器连接万用表；
通过模式转换开关选择工作模式，如果选择的是一般模式，则转步骤（3），如果选择的是冲击模式，则转步骤（4）；
按下所述开关按钮的绿色通电按钮，通过调节调压器的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网感应输出大电流，大电流穿过测试工装，万用表测试大电流穿过所述测试工装时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性；
按下所述开关按钮的绿色通电按钮，时间继电器开始计时，通过调节调压器的旋转开关调节输入电压的大小，通过升流器的变比输出大电流，根据电磁感应原理，所述升流器二次输出铜编织网感应输出大电流，大电流穿过测试工装，万用表测试大电流穿过所述测试工装时剩余电流互感器的输出电压，从而判定剩余电流互感器的稳定性，当到达时间继电器事先设定的电流冲击时间时，自动断电。
2.根据权利要求1所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述升流器二次输出铜编织网的一端连接所述测试工装的一端，所述升流器二次输出铜编织网的另一端通过工装宽度调节机构连接所述测试工装的另一端。
3.根据权利要求1所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述测试工装包括两个铜管，两个铜管之间通过铜编织网连接。
4.根据权利要求1所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述调压器连接电压互感器，所述电压互感器连接电压显示器。
5.根据权利要求1所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述升流器连接电流互感器，所述电流互感器连接电流显示器。
6.根据权利要求1所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述升流器内部以及所述升流器二次输出铜编织网与所述测试工装连接处均设置有温度检测器，所述温度检测器连接温度显示器。
7.根据权利要求2所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述工装宽度调节机构包括调节手柄，所述调节手柄连接带有齿轮一的转轴一，所述转轴一通过传送带一连接带有齿轮二的转轴二，所述转轴二的一端设置有齿轮三，所述齿轮三通过传送带二连接齿轮四，所述传送带二上连接有调节轨道。
8.根据权利要求6所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述测试工装的两端通过螺栓分别连接所述升流器二次输出铜编织网的一端和所述调节轨道。
9.根据权利要求8所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述调节轨道还连接所述升流器二次输出铜编织网的另一端。
10.根据权利要求1-9之一所述的检测剩余电流互感器平衡性的方法，其特征是：所述绝缘外壳内设置有孔板铁骨架，所述绝缘外壳上设置有上盖，所述测试工装穿过所述上盖。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: A2-1106-2, Sanqing Century Wealth Center, No. 359, Shunhua Road, High tech Zone, Jinan, Shandong 250000 Patentee after: Jinan Bojing Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: A2-1106-2, Sanqing Century Wealth Center, No. 359, Shunhua Road, High tech Zone, Jinan, Shandong 250000 Patentee before: JINAN BOJING ELECTRONIC Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method for detecting the balance of residual current transformers Granted publication date: 20180615 Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: Jinan Bojing Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005235 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Granted publication date: 20180615 Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: Jinan Bojing Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980005235 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method for detecting the balance of residual current transformers Granted publication date: 20180615 Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: Jinan Bojing Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980006614 |