CN106950417A - 一种断路器动作电压测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器动作电压测试仪，包括测试仪本体和测试仪模块；测试仪本体上部设有控制面板且控制面板上部设有电源区、插线区、外部输出区、键盘区、操作区和外部显示区；电源区上设有操作电源外输入接线孔、充电插线孔、常用电源开关和储能电源开关；插线区设有断口信号输入区和信号输出区；外部输出区设有传感器端口、上传端口和触发开关；键盘区设有键盘，操作区设有调压控制部、合操作控制部和分操作控制部；外部显示区设有打印机和LCD显示器；测试仪模块包括A/D模拟数字转换器、存储器、中央处理模块、输出控制模块和A/D数字转换器，本发明结构操作简单，通用性好，能够快速、自动、准确的测量出断路器的动作电压。

Description

一种断路器动作电压测试仪

技术领域

本发明涉及断路器领域，具体涉及一种断路器动作电压测试仪。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。

断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。

电的产生、输送、使用中，配电是一个极其重要的环节。配电系统包括变压器和各种高低压电器设备，低压断路器则是一种使用量大面广的电器。

在现有技术中，断路器的动作电压及电流测试操作不方便，需要人工进行复杂的接线及测试操作，导致断路器的测量不能经常进行，故而导致断路器在使用时容易出现各种难以预料的机械故障，断路器在运行时的安全可靠性不高，针对这一情况需要设计一种便于测量电压的断路器电压测试仪，电压测试仪的使用能够使得断路器工作时的安全可靠性得到提高，但测试仪的使用往往比较复杂，人工测量时需要进行反复的接线测试，且重复的测试操作容易出现错误，测量出的数据不准确、不可靠，浪费了人力物力。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，操作简单，通用性好，能够快速、自动、准确的测量出断路器的动作电压的断路器动作电压测试仪。

本发明的技术方案如下：

上述的断路器动作电压测试仪，包括测试仪本体和测试仪模块；所述测试仪本体上部设有控制面板且所述控制面板上部设有电源区、插线区、外部输出区、键盘区、操作区和外部显示区；所述电源区上设有操作电源外输入接线孔、充电插线孔、常用电源开关和储能电源开关；所述插线区、外部输出区、键盘区和操作区均位于所述外部显示区右侧；所述插线区设有断口信号输入区和信号输出区；所述外部输出区设有传感器端口、上传端口和触发开关；所述键盘区设有键盘，所述操作区设有调压控制部、合操作控制部和分操作控制部；所述外部显示区设有打印机和LCD显示器；所述测试仪模块位于所述测试仪本体内部，其包括A/D模拟数字转换器、存储器、中央处理模块、输出控制模块和A/D数字转换器；所述A/D模拟数字转换器的输入端接入动作电压Vc和回路电流Ix，输出端连接所述中央处理模块；所述存储器一端连接所述中央处理模块；所述中央处理模块还分别连接电源和所述键盘；所述输出控制模块一端连接所述中央处理模块，另一端连接所述A/D模拟数字转换器；所述A/D模拟数字转换器的输出端分别连接所述打印机和LCD显示器。

所述断路器动作电压测试仪，其中：所述中央处理模块包括传感器、光电耦合器、滤波模块、A/D采集模块、A/D转换器、分合闸操作模块、数字处理器、三相端口检测单元和线圈触发模块；所述传感器包括加速度传感器、直线位移传感器、角位移传感器和霍尔电流传感器；所述加速度传感器、直线位移传感器和角位移传感器均一端连接所述滤波模块，另一端均通过触头行程开关连接被测试断路器；所述霍尔电流传感器一端连接所述滤波模块，另一端连接有分合闸线圈并通过所述分合闸线圈连接被测试断路器；所述光电耦合器具有一对，其中一个所述光电耦合器一端连接所述数字处理器，另一端连接所述三相端口检测单元并通过所述三相端口检测单元连接被测试断路器；另一个所述光电耦合器一端连接所述数字处理器，另一端连接所述线圈触发模块并通过所述线圈触发模块连接被测试断路器；所述A/D采集模块一端连接所述滤波模块，另一端连接所述A/D转换器并通过所述A/D转换器连接所述数字处理器；所述分合闸操作模块一端连接所述数字处理器；所述数字处理器分别连接所述键盘、LCD显示器、上传端口、打印机和存储器。

所述断路器动作电压测试仪，其中：所述断口信号输入区设有三相接线端子A1、A2、B1、B2、C1和C2；所述信号输出区位于所述断口信号输入区右侧且设有信号输出接线端子。

所述断路器动作电压测试仪，其中：所述触发开关左边下按时为内触发，右边下按时为外触发；同时，所述外部输出区的右侧还设有接地端子。

所述断路器动作电压测试仪，其中：所述充电插线孔位于所述操作电源外输入接线孔下侧，所述常用电源开关位于所述充电插线孔下侧，所述储能电源开关位于所述常用电源开关下侧。

所述断路器动作电压测试仪，其中：所述LCD显示器位于所述打印机下侧。

有益效果：

本发明断路器动作电压测试仪结构设计简单、合理，能实现一次接线，操作简单，通用性好，能够快速、自动、准确的测量出断路器的动作电压，不需要人工反复调节和测试，有效避免了人工操作时出错，节约了人力物力，测量结果可靠。

附图说明

图1为本发明断路器动作电压测试仪的测试仪本体结构示意图；

图2为本发明断路器动作电压测试仪的工作原理图；

图3为本发明断路器动作电压测试仪的测试原理图；

图4为本发明断路器动作电压测试仪的断路器电压自动测试系统流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至4所示，本发明断路器动作电压测试仪，包括测试仪本体1和测试仪模块2。

该测试仪本体1上部设有控制面板且控制面板上部设有电源区11、插线区12、外部输出区13、键盘区14、操作区15和外部显示区16。其中，该电源区11上设有操作电源外输入接线孔111、充电插线孔112、常用电源开关113和储能电源开关114，该充电插线孔112位于操作电源外输入接线孔1下侧，该常用电源开关113位于充电插线孔112下侧，该储能电源开关114位于常用电源开关3下侧。该插线区12、外部输出区13、键盘区14和操作区15均位于外部显示区16右侧；该插线区12设有断口信号输入区121和信号输出区122，该断口信号输入区121设有三相接线端子A1、A2、B1、B2、C1和C2，该信号输出区122位于断口信号输入区121右侧且设有信号输出接线端子。该外部输出区13设有传感器端口131、上传端口132和触发开关133；触发开关133左边下按时为内触发，右边下按时为外触发；该外部输出区13右侧设有接地端子17；该键盘区14设有键盘141，该操作区15设有调压控制部、合操作控制部和分操作控制部。该外部显示区16设有打印机161和LCD显示器162，该LCD显示器162位于打印机161下侧。

该测试仪模块2位于测试仪本体1内部，其包括A/D模拟数字转换器21、存储器22、中央处理模块23、输出控制模块24和A/D数字转换器25；其中，该A/D模拟数字转换器21的输入端接入动作电压Vc和回路电流Ix，输出端连接中央处理模块23；该存储器22一端连接中央处理模块23，该存储器22连接上传端口132；该中央处理模块23还分别连接电源26和键盘141；该输出控制模块24一端连接中央处理模块23，另一端连接A/D模拟数字转换器21；该A/D模拟数字转换器21的输出端分别连接打印机161和LCD显示器162。

同时，如图3所示，该中央处理模块23包括传感器、光电耦合器、滤波模块、A/D采集模块、A/D转换器、分合闸操作模块、数字处理器、三相端口检测单元和线圈触发模块；该传感器包括加速度传感器、直线位移传感器、角位移传感器和霍尔电流传感器；该加速度传感器、直线位移传感器和角位移传感器均一端连接滤波模块，另一端通过触头行程开关连接被测试断路器；该霍尔电流传感器一端连接滤波模块，另一端连接有分合闸线圈并通过分合闸线圈连接被测试断路器；该光电耦合器具有一对，其中一个光电耦合器一端连接数字处理器，另一端连接三相端口检测单元并通过三相端口检测单元连接被测试断路器；另一个光电耦合器一端连接数字处理器，另一端连接线圈触发模块并通过线圈触发模块连接被测试断路器；该A/D采集模块一端连接滤波模块，另一端连接A/D转换器并通过A/D转换器连接数字处理器；该分合闸操作模块一端连接数字处理器；该数字处理器分别连接键盘141、LCD显示器162、上传端口132、打印机161和存储器22。

本发明使用原理；

本发明在使用时，首先将测试仪本体1经接地端子131用电线接地，将被测试断路器连接三相接线端子A1、B1、C1或A2、B2、C2，将测试仪本体1的电源接通，被测试断路器的动作电压Vc和回路电流Ix输入，动作电压Vc和回路电流Ix输入的信号经A/D模拟数字转换器21进行转换，键盘区14的键盘141设定无电流条件下的电流为I1，断路器工作条件下的电流为I2，起始电压为V1，电压步距为V0，调压为Vd，调压Vd为起始电压V1与电压步距V0之和，键盘区14将设定的条件传至中央处理模块23，中央处理模块23含有断路器电压自动测试系统，自动测试时，断路器电压自动测试系统自动从设定的起始电压V1开始，并按设定的电压步距V0自动逐步增大，接分合闸操作模块内部分合闸线圈，分合闸操作模块内部形成分合闸回路，检测输入的回路电流Ix，若Ix<I1,则无电流，延时300ms，若仍然无电流，则继续增大调压Vd,直至Ix>I1，当Ix>I1时，延时20ms继续测量，若仍无电流，则断电延时20ms返回，延时20ms，若有电流，则在300ms内循环检测回路电流Ix的最大值，判断回路电流Ix是否大于I2，是则再延时200ms，测量回路电流Ix是否小于I1，若满足Ix<I1，则表明回路已无电流，显示回路电流Ix和动作电压Vc，否则断电延时20ms，返回继续测量，中央处理模块23的直线位移传感器将断路器的触头位移量转换为电信号，角位移传感器将断路器的触头角位移量转换为电信号，加速度传感器将断路器的触头加速度量转换为电信号，霍尔电流传感器用于检测分合闸时断路器的线圈电流信号，传感器将检测及转换到的信号经滤波模块进行滤波，滤波模块滤波后的信号经A/D采集模块将有用信号采集，采集到的有用信号经A/D转换器转换并传至数字处理器，检测时，对操作区15的调压控制部、合操作控制部和分操作控制部进行相应的检测操作，合操作控制部和分操作控制部接有分合闸操作模块，分合闸操作模块向数字处理器发送分闸和合闸控制信号，三相端口检测单元检测断路器的开关状态电信号，线圈触发模块检测测试仪本体1为外触发或内触发的电信号，三相端口检测单元和线圈触发模块将检测到的电信号传至光电耦合器，光电耦合器将信号传输至数字处理器，数字处理器可对个输入的信号流执行快速的数学运算，该数学运算包括复杂滤波以及傅立叶变换和离散余弦变换等信号分析功能，达到对信号进行快速处理，中央处理模块再将处理后的详细信息保存在存储器22内，将部分重要信息传至输出控制模块24，输出控制模块24将需要在打印机161上打印出来的信息传至A/D数字转换器25，A/D数字转换器25将重要信息转换后在打印机161上打印出来，LCD显示器162可显示器各种信息，方便检测时查看。

本发明运行稳定，一次接线，操作简单，通用性好，能够快速、自动、准确的测量出断路器的动作电压，不需要人工反复调节和测试，有效避免了人工操作时出错，节约了人力物力，测量结果可靠。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种断路器动作电压测试仪，包括测试仪本体和测试仪模块；其特征在于：所述测试仪本体上部设有控制面板且所述控制面板上部设有电源区、插线区、外部输出区、键盘区、操作区和外部显示区；所述电源区上设有操作电源外输入接线孔、充电插线孔、常用电源开关和储能电源开关；所述插线区、外部输出区、键盘区和操作区均位于所述外部显示区右侧；所述插线区设有断口信号输入区和信号输出区；所述外部输出区设有传感器端口、上传端口和触发开关；所述键盘区设有键盘，所述操作区设有调压控制部、合操作控制部和分操作控制部；所述外部显示区设有打印机和LCD显示器；

所述测试仪模块位于所述测试仪本体内部，其包括A/D模拟数字转换器、存储器、中央处理模块、输出控制模块和A/D数字转换器；所述A/D模拟数字转换器的输入端接入动作电压Vc和回路电流Ix，输出端连接所述中央处理模块；所述存储器一端连接所述中央处理模块；所述中央处理模块还分别连接电源和所述键盘；所述输出控制模块一端连接所述中央处理模块，另一端连接所述A/D模拟数字转换器；所述A/D模拟数字转换器的输出端分别连接所述打印机和LCD显示器。

2.如权利要求1所述的断路器动作电压测试仪，其特征在于：所述中央处理模块包括传感器、光电耦合器、滤波模块、A/D采集模块、A/D转换器、分合闸操作模块、数字处理器、三相端口检测单元和线圈触发模块；

所述传感器包括加速度传感器、直线位移传感器、角位移传感器和霍尔电流传感器；所述加速度传感器、直线位移传感器和角位移传感器均一端连接所述滤波模块，另一端均通过触头行程开关连接被测试断路器；所述霍尔电流传感器一端连接所述滤波模块，另一端连接有分合闸线圈并通过所述分合闸线圈连接被测试断路器；

所述光电耦合器具有一对，其中一个所述光电耦合器一端连接所述数字处理器，另一端连接所述三相端口检测单元并通过所述三相端口检测单元连接被测试断路器；另一个所述光电耦合器一端连接所述数字处理器，另一端连接所述线圈触发模块并通过所述线圈触发模块连接被测试断路器；

所述A/D采集模块一端连接所述滤波模块，另一端连接所述A/D转换器并通过所述A/D转换器连接所述数字处理器；

所述分合闸操作模块一端连接所述数字处理器；所述数字处理器分别连接所述键盘、LCD显示器、上传端口、打印机和存储器。

3.如权利要求1所述的断路器动作电压测试仪，其特征在于：所述断口信号输入区设有三相接线端子A1、A2、B1、B2、C1和C2；所述信号输出区位于所述断口信号输入区右侧且设有信号输出接线端子。

4.如权利要求1所述的断路器动作电压测试仪，其特征在于：所述触发开关左边下按时为内触发，右边下按时为外触发；同时，所述外部输出区的右侧还设有接地端子。

5.如权利要求1所述的断路器动作电压测试仪，其特征在于：所述充电插线孔位于所述操作电源外输入接线孔下侧，所述常用电源开关位于所述充电插线孔下侧，所述储能电源开关位于所述常用电源开关下侧。

6.如权利要求1所述的断路器动作电压测试仪，其特征在于：所述LCD显示器位于所述打印机下侧。