CN105842487A - 继电保护回路短接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护回路短接器，包括盒体，盒体的两端分别向外引出试验线，试验线与盒体上安装的启动开关、电路通断指示灯和熔丝串联连接；所述盒体表面设有用于选择电流档位的旋钮开关，盒体的侧面设有控制电路接通时间的时间按钮，盒体内部封装有单片机最小系统及外围电路；所述单片机最小系统包括单片机、启动电路、电源电路、晶振电路和复位电路，所述外围电路包括继电器电路和按键电路。本发明避免了短接试验过程中由于错误短接而对人身及设备造成伤害，并针对不同电路进行熔丝规格和接通时间的设定，提高短接试验中的准确性和安全性。

Description

继电保护回路短接器

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种继电保护回路短接器。

背景技术

在日常的继电保护工作中，经常对保护装置进行调试、对开关进行传动试验以及对遥感量进行测试等。在这些作业项目中，常用的手段是对相关端子进行短时的短接试验。短接的常用方法是裁剪一段导线，然后用导线将端子直接短接，其存在以下问题：一是短接过程中没有相应接通提示，作业人员不能确定操作后是否短接成功；二是短接回路中没有保险装置，设备、人身失去保护，甚至会由于错误短接导致设备损毁及人身触电伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种继电保护回路短接器，避免短接试验过程中由于错误短接而对人身及设备造成伤害，并针对不同电路进行熔丝规格和接通时间的设定，提高短接试验中的准确性和安全性。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

继电保护回路短接器，包括圆柱形的盒体，所述盒体的两端分别向外引出试验线，试验线的端部安装有试验端子针，用于短接试验时与测试端子的接触连接；

所述盒体上安装有启动开关、电路通断指示灯和熔丝且试验线与启动开关、电路通断指示灯和熔丝串联连接，盒体表面设有用于选择电流档位的旋钮开关，盒体内设有与旋钮开关对应的熔丝规格不同的并联电路，盒体的侧面设有控制电路接通时间的时间按钮，盒体内部封装有单片机最小系统及外围电路；

所述单片机最小系统包括单片机、启动电路、电源电路、晶振电路和复位电路，所述外围电路包括继电器电路和按键电路，所述按键电路的输出端连接单片机的输入端，继电器电路的输入端连接单片机的输出端，继电器电路的输出端串联接入所述试验线所在电路。

基于上述方案，所述继电器电路包括光电耦合器U1、三级管Q1、二极管D1、继电器KJ1、跳线JP1和电阻R7、R8、R9，电源VD串入电阻R9作为光电耦合器U1的电源输入端，光电耦合器U1的另一输入端接至单片机的输出端，光电耦合器的集电极输出端与二级管D1的负极共接接至电源输入端VDD，为继电器KJ1提供电源输入，三极管Q1的集电极与继电器KJ1的另一输入端连接，光电耦合器的发射极输出端与电阻R8串联后接至三极管Q1的基极，电阻R9的一端与三极管的基极相连，另一端与三极管Q1的发射极连接接地。

为了进一步实现本发明的目的，本发明做如下优化：

所述旋钮开关的档位设置为4档，分别对应电流的强度值为1A、2A、5A和10A，旋钮开关各档位对应的电路中串连接有与电流强度相对应的熔丝。将旋钮开关拧至所需电流档位，相应规格的熔丝所在的电路接通。

所述控制电路接通时间的时间按钮设置为4个，分别对应测试试验中电路的常用接通时间，即0.1S、1S、2S和4S。

所述盒体的两端中部分别设置有绕线轴，所述试验线穿过绕线轴的内部由轴心穿出，试验线使用完毕后缠绕于绕线轴上。

所述盒体上设置有熔丝盒，熔丝盒上设有透明的盒盖，盒盖与熔丝盒通过卡扣连接，方便观察和更换熔丝。

所述盒体由工程塑料制成且盒体接地保护，防止短接时对人体造成意外伤害，所述试验端子针由金属材料制成。

本发明的有益效果在于：

1、本发明在单手握持的圆柱形绝缘盒体上安装试验线，试验线顶部安装试验端子针，通过将试验端子针与待测端子连接代替现有技术中通过导线直接与待测端子连接进行端子短接试验，安全性高，避免了常规的导线短接对设备及人身造成的伤害。

2、短接试验过程中，因不同的短接回路对应的电流值差异较大，为增加测试的准确性与安全性，盒体内并联设置多个熔丝规格不同的回路，对应于不同的回路，盒体的表面设有选择电流档位的旋钮开关。将旋钮开关拧至所需电流档位，相应规格的熔丝所在的电路接通，操作简单方便，避免电流过大对短接器造成损坏。

3、针对部分精度要求较高的试验，需要根据接通时间的不同进行设备的分析诊断，基于此，短接器内部设置单片机控制系统，对短接试验过程中的接通时间进行控制。盒体表面设置控制电路接通时间的时间按钮，按下所需时间按钮作为单片机的输入，单片机通过内部程序控制继电器相应时间内的吸合状态，进而控制试验线所在电路的通断，完成相应时间内的测试试验，操作方便，准确度高。

4、本设备体积小、携带方便，盒体两端设置绕线轴，试验线使用完毕后可缠绕于绕线轴上，整洁美观；盒体熔丝盒上设置透明的盒盖，盒盖与熔丝盒通过卡扣连接，方便观察和更换熔丝；短接器内设置的指示灯可在回路接通后亮起，给作业人员接通提示，提高作业人员短接试验操作过程中的准确性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为电流档位实施例的电路图；

图3为本发明单片机实施例的电路图；

图4为图3中继电器电路实施例的放大图；

图5为图3中按键电路实施例的放大图

附图标记：1-盒体，2-试验线，3-试验端子针，4-启动开关，5-指示灯，6-熔丝，7-旋钮开关，8-时间按钮，9-绕线轴，10-熔丝盒。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

如图1所示，本发明一种继电保护回路短接器，包括圆柱形的盒体1，盒体采用工程塑料制成，盒体尺寸以单手握持尺寸为益，此处设计为80mm×30mm×30mm，但不仅限于此尺寸。所述盒体的两端分别向外引出试验线2，试验线2的端部安装有试验端子针3，试验端子针3由金属材料制成，用于短接试验时与测试端子的短时接触连接。为防止短接试验时对人体造成伤害，盒体1采取接地保护。盒体1两端的中部分别设置有绕线轴9，所述试验线2穿过绕线轴的内部由轴心穿出，试验线使用完毕后缠绕于绕线轴上。盒体1上安装有启动开关4、电路通断指示灯5和熔丝6，且试验线2与启动开关4、电路通断指示灯5和熔丝6串联连接。盒体上设置有熔丝盒10，熔丝盒上设有透明的盒盖，盒盖与熔丝盒通过卡扣连接，方便观察和更换熔丝。

如图2所示，考虑到不同的短接回路对应的电流值差异较大，进而选用的熔丝规格也有所差异，如遥信回路测试中选用1A的熔丝，而操作回路需选择额定电流较大的熔丝，基于此，盒体内并联设置多个熔丝规格不同的回路。如图1所示，盒体的表面设置有选择电流档位的旋钮开关7，本实施例中旋钮开关的档位设置为4档，分别对应熔丝的额定电流为1A、2A、5A和10A。操作时，将旋钮开关7拧至所需电流档位，相应规格的熔丝所在的电路接通。

在继电保护作业过程中，部分短接试验需要根据接通时间的不同进行设备的分析诊断。基于此，盒体的侧面设有多个控制电路接通时间的时间按钮8，本实施例中时间按钮设置为4个，分别对应测试试验中电路的常用接通时间，即0.1S、1S、2S和4S。盒体内部封装有控制电路接通时间的单片机最小系统及外围电路。

如图3-5所示，所述单片机最小系统包括单片机010、启动电路011、电源电路、晶振电路012和复位电路013，所述外围电路包括继电器电路020和按键电路030。本实施例中单片机选用STM32F103RBT6单片机，所述启动电路011与单片机的PB2口相连，晶振电路012的两端分别与单片机的PD0和PD1口相连，复位电路013与单片机复位输入端NRST相连；所述继电器电路020的输入端与单片机的PC10口相连，按键电路030的四个输入键分别与单片机的PC0、PC1、PC2和PC3口相连。

如图4所示，所述继电器电路020包括光电耦合器U1、三级管Q1、二极管D1、继电器KJ1、跳线JP1和电阻R7、R8、R9，电源VD串入电阻R9作为光电耦合器U1的电源输入端，光电耦合器U1的另一输入端接至单片机010的输出端，光电耦合器的集电极输出端与二级管D1的负极共接接至电源输入端VDD，为继电器KJ1提供电源输入，三极管Q1的集电极与继电器KJ1的另一输入端连接，光电耦合器U1的发射极输出端与电阻R8串联后接至三极管Q1的基极，电阻R9的一端与三极管的基极相连，另一端与三极管Q1的发射极连接接地。本实施例中，光电耦合器U1选用PC817光电耦合器，三极管Q1选用S8050J3Y贴片三极管，二极管选用IN4007整流二极管，R7阻值为1KΩ，R8阻值为1KΩ，R9阻值为47KΩ，VD提供3.3V电压，VDD提供5V电压。

使用时，首先将本发明短接器的试验线2从绕线轴9上取下，将试验端子针3插入待测端子内，按下启动开关4，然后根据待测电路的电路特性，转动旋钮开关7至所需电流档位，旋钮开关对应电流档位的电路接通，接下来根据待测电路的测试需求，按下盒体侧面对应所需的时间按钮8，与时间按钮8连接的按键电路030输入信号至单片机，单片机通过内部程序输出低电平信号至继电器电路020，控制继电器相应时间内的吸合状态，进而控制试验线所在电路的通断。如果电路接通，指示灯5亮起给作业人员接通提示，测试人员可记录当前测试条件下的测试状况。如果被测电路发生短路或电流过大的情况，则熔丝熔断，避免对设备及人体造成伤害。打开盒体熔丝盒上的透明盒盖，可进行相应规格熔丝的更换。

本发明的继电保护回路短接器，用于继电保护作业端子的短接试验中，设备操作简单、安全性高，避免了常用的导线短接对设备及人身造成的伤害。短接器设置的指示灯可在回路接通后亮起，给作业人员接通提示。根据不同短接回路中电流的不同，本设备设置多个不同的电流档位，并设置单片机控制系统，控制短接试验中电路的接通时间，便于对试验设备进行分析诊断。该设备体积小、功能齐全、携带方便，提高了短接试验中的准确性和安全性。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (7)

1.继电保护回路短接器，其特征在于，包括圆柱形的盒体，所述盒体的两端分别向外引出试验线，试验线的端部安装有试验端子针，用于短接试验时与测试端子的接触连接；

所述盒体上安装有启动开关、指示灯和熔丝且试验线与启动开关、电路通断指示灯和熔丝串联连接，盒体的表面设有用于选择电流档位的旋钮开关，盒体的侧面设有控制电路接通时间的时间按钮，盒体内部封装有单片机最小系统及外围电路；

所述单片机最小系统包括单片机、启动电路、电源电路、晶振电路和复位电路，所述外围电路包括继电器电路和按键电路，所述按键电路的输出端连接单片机的输入端，继电器电路的输入端连接单片机的输出端，继电器电路的输出端串联接入所述试验线所在电路。

2.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述继电器电路包括光电耦合器U1、三级管Q1、二极管D1、继电器KJ1、跳线JP1和电阻R7、R8、R9，电源VD串入电阻R9作为光电耦合器U1的电源输入端，光电耦合器U1的另一输入端接至单片机的输出端，光电耦合器的集电极输出端与二级管D1的负极共接接至电源输入端VDD，为继电器KJ1提供电源输入，三极管Q1的集电极与继电器KJ1的另一输入端连接，光电耦合器的发射极输出端与电阻R8串联后接至三极管Q1的基极，电阻R9的一端与三极管的基极相连，另一端与三极管Q1的发射极连接接地。

3.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述旋钮开关的档位设置为4档，分别对应电路的电流强度值为1A、2A、5A和10A，各档位对应的电路中接有与电流强度值对应的熔丝。

4.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述时间按钮设置为4个，分别对应控制电路的接通时间为0.1S、1S、2S和4S。

5.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述盒体的两端中部分别设置有绕线轴，所述试验线穿过绕线轴的内部由轴心穿出，试验线使用完毕后缠绕于绕线轴上。

6.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述盒体上设置有熔丝盒，熔丝盒上设有透明的盒盖，盒盖与熔丝盒通过卡扣连接，方便观察和更换熔丝。

7.根据权利要求1所述的继电保护回路短接器，其特征在于，所述盒体由工程塑料制成且盒体接地保护，所述试验端子针由金属材料制成。