CN107462412B - 一种手车开关一体式试验的机械特性仪 - Google Patents
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Abstract
一种手车开关一体式试验的机械特性仪，它包括控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块；当手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与存储模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制模式切换模块切换至该型号所对应的接线模式进而控制继电器模块之继电器线圈得电、失电来实现继电器节点的导通和断开，从而实现不同接线模式的切换。它具有如下优点：适用范围广、提高效率，节省人力、携带轻便易操作、性能稳定、安全，且实现对手车开关的一体式试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种手车开关一体式试验的机械特性仪。
背景技术
手车开关是配电网络的核心控制部件，其运行可靠性直接关系到整个配电网络的供电可靠，同时关系到用电客户的切身利益和电力企业的经济效益。国网龙岩供电公司下属七个县公司所辖范围内共有10kV、35kV手车开关2346台。
现在10kV、35kV手车开关常规测试试验有①开关机械特性试验；②测试合闸线圈、分闸线圈、储能电机电阻：
①开关机械特性试验：现在10kV、35kV手车开关机械特性试验常规的过程：首先，根据开关说明书在手车开关航空插把上找到“合闸+、合闸-、分闸+、分闸-、储能+、储能-、闭锁+、闭锁-”(以下简称8个插针)8个插针位置；其次，用鳄鱼夹夹住插针；再次，通过试验线与机械特性仪连接；最后，使用仪器进行机械特性试验。由于手车开关的厂家多，型号多，航空插把上的8个插针位置、编号并不是一样的，并没有统一的标准。在每次进行手车开关机械特性试验时，检修人员首先需翻阅开关说明书，找到8个插针的位置，然后使用小夹子夹住插针，最后用试验线把手车开关航空插把与机械特性仪连接起来进行试验。该过程具有以下缺点：(1)效率低：整个连接过程(包括查找插针位置、航空插把处接线、试验仪器处接线)花费时间长，工作效率低；(2)空间小：航空插把上插针排列紧凑(10kV手车开关航空插把有58个插针)，夹子不好夹；(3)存在安全隐患：由于夹子多数为金属夹，且多数8个插针位置相邻很近，使得夹子靠得太近可能导致短路；(4)易松动：鳄鱼夹夹不稳，在开关合、分闸振动过程中易脱落，检修人员需重新固定；(5)插针位置不固定：检修人员必须携带开关说明书查找插针位置。
②测试合闸线圈、分闸线圈、储能电机电阻
现在常规测试方法是：解开合闸线圈、分闸线圈、储能电机的其中一端接线，然后使用万用表测试，该方法测试繁琐且精度低。
此10kV、35kV手车开关常规测试试验已经不能满足现代化的检修效率且经常给用户带来长时间的停电损失。因此制造一种新仪器来做手车开关试验势在必行，新方法、新技术、新工具将提高检修效率，缩短检修时间，降低成本，消除安全隐患，做到可控、在控。
发明内容
本发明提供了一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：它包括控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块；
存储模块存储有不同手车开关之型号以及该型号对应的合闸+、合闸-、分闸+、分闸-、储能+、储能-、闭锁+、闭锁-8个插针位置信息；
模式切换模块包含有每种手车开关所对应的接线模式；
机械特性仪还设置有能与手车开关之公航空插把相匹配的母航空插把；
当手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与存储模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制模式切换模块切换至该型号所对应的接线模式进而控制继电器模块之继电器线圈得电、失电来实现继电器节点的导通和断开，从而实现不同接线模式的切换。
一较佳实施例之中，还包括扩展功能模块，出现存储模块内未存储的手车开关型号时，将该手车开关之型号和所述8个插针位置信息存储至扩展功能模块；当该型号手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与扩展功能模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制扩展功能模块切换至该型号所对应的接线模式。
一较佳实施例之中，还包括合闸线圈电阻测试模块，测试合闸时间时，当开关合闸前，控制模块控制合闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流,并计算出合闸线圈电阻值。
一较佳实施例之中，还包括分闸线圈电阻测试模块，测试分闸时间时，当开关分闸前，控制模块控制分闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出分闸线圈电阻值。
一较佳实施例之中，还包括储能电机电阻测试模块，当开关合闸后，控制模块控制储能电机电阻测试模块测试储能+和储能-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出储能电机电阻值。
一较佳实施例之中，还包括模式显示模块，该模式显示模块包括多个LED指示灯，LED指示灯的设置数量对应模式切换模块中接线模式的数量。
一较佳实施例之中，机械特性仪设置的母航空插把为58针的母航空插把。
一较佳实施例之中，还包括转换接头，转换接头之一端为58针的公航空插把，另一端为46针的母航空插头，两端之间通过转换连接线连接，使用时，转换接头之58针的公航空插把插接在机械特性仪之58针的母航空插把上，转换接头之46针的母航空插把与46针型手车开关相连接。
一较佳实施例之中，实验完成后，控制模块自动形成能自定义的实验报告，该报告能使用U盘或者利用蓝牙功能与试验人员的手机连接进行拷贝储存。
一较佳实施例之中，它还包括仪器箱、液晶显示屏、操作键盘和其他功能区，液晶显示屏、操作键盘和其他功能区均设置在仪器箱上，控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块均设置在仪器箱内。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、1)、适用范围广：该机械特性仪适用于所有10kV、35kV电压等级的手车开关。2)、提高效率，节省人力：该机械特性仪实现与手车开关快速对接与试验线匹配。3)、携带轻便：整个仪器大小：492mm*392mm*218mm，重量5kg，便于携带。4)、易操作：机械特性仪与手车开关通过公、母航空插把快速对接，简单易操作；机械特性仪内接线模式选择定义简单易操作。5)、性能稳定、安全：机械特性仪内新增模块里面电路都由成熟模块、器件构成，性能稳定，安全。6)、实现对手车开关的一体式试验：实现10kV、35kV手车开关2项试验智能化、一体式测试，并根据自定义要求形成手车开关试验报告。
2、还包括扩展功能模块，当市场中增加某种8个插针的位置不一样的手车开关时，该机械特性仪可将该接线模式增加进仪器内。
3、合闸线圈电阻、分闸线圈电阻、储能电机电阻该三项参数不需单独测试，在手车开关机械特性试验过程中，由仪器自动完成测试，测试简单且精度高。
4、该仪器设置有58针母航空插把和转换接头，能实现10kV、35kV手车开关的全覆盖。
附图说明
图1为一种手车开关一体式试验的机械特性仪的整体结构示意图。
图2为开关型号对应表。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1，一种手车开关一体式试验的机械特性仪，它包括控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块、仪器箱10、液晶显示屏20、操作键盘30和其他功能区40，液晶显示屏20、操作键盘30和其他功能区40均设置在仪器箱10上，控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块均设置在仪器箱10内。
机械特性仪设置有能与手车开关之公航空插把相匹配的母航空插把；本实施例中，机械特性仪设置的母航空插把为58针的母航空插把50。
本实施例中，机械特性仪还包括转换接头，转换接头之一端为58针的公航空插把51，另一端为46针的母航空插头52，两端之间通过转换连接线53连接，使用时，转换接头之58针的公航空插把51插接在机械特性仪之58针的母航空插把50上，转换接头之46针的母航空插把52与46针型手车开关相连接。
本实施例中，机械特性仪还包括模式显示模块，该模式显示模块包括多个LED指示灯60，LED指示灯60的设置数量对应模式切换模块中接线模式的数量，当控制器控制模式切换模块切换至其中一接线模式时，该模式对应的LED指示灯亮。也即，考虑到机械特性仪内试验线与手车开关航空插把上8个插针位置不同模式之间切换时更加直观，设置LED指示灯60，当某个指示灯亮时，即代表处于该种接线模式下。机械特性仪内试验线与手车开关航空插把上8个插针位置的不同接线方式如图2所示。
存储模块存储有不同手车开关之型号以及该型号对应的合闸+、合闸-、分闸+、分闸-、储能+、储能-、闭锁+、闭锁-8个插针位置信息；
模式切换模块包含有每种手车开关所对应的接线模式；
当手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与存储模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制模式切换模块切换至该型号所对应的接线模式进而控制继电器模块之继电器线圈得电、失电来实现继电器节点的导通和断开，从而实现不同接线模式的切换。
由于手车开关的厂家多，型号多，航空插把上的8个插针位置、编号并不是一样的，并没有统一的标准。将现有市场中所有10kV、35kV手车开关的型号及8个插针的位置存入存储模块中，在某种手车开关型号的参数设置页面中，添加一项参数，即为该型号开关8个插针的位置设置。第一次使用只需要设置这项参数，并保存，以后试验时，只要在该型号开关试验状态下，机械特性仪内试验线与手车开关航空插把上的试验线自动匹配。
本实施例中，该特性仪还包括扩展功能模块，出现存储模块内未存储的手车开关型号时，将该手车开关之型号和所述8个插针位置信息存储至扩展功能模块；当该型号手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与扩展功能模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制扩展功能模块切换至该型号所对应的接线模式。该功能还具有扩展功能，当市场中增加某种8个插针的位置不一样的手车开关时，该机械特性仪可将该接线模式增加进仪器内。
本实施例中，还包括合闸线圈电阻测试模块，测试合闸时间时，当开关合闸前，控制模块控制合闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流,并计算出合闸线圈电阻值。
合闸线圈电阻测试原理:机械特性试验中测试合闸时间时，当开关合闸前，在合闸+和合闸-两根试验线中由合闸线圈电阻测试模块给出测试电压，测试电压大约12V,电压低可防止线圈和电机误动作，再检测测试回路中的电流,根据公式R＝U/I其中：R:电阻；U:电压；I:电流，计算出合闸线圈电阻值，当回路中有整流桥时，计算电阻时，测试电压U需要扣除整流桥电压。
本实施例中，还包括分闸线圈电阻测试模块，测试分闸时间时，当开关分闸前，控制模块控制分闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出分闸线圈电阻值。
分闸线圈电阻测试原理:机械特性试验中测试分闸时间时，当开关分闸前，在分闸+和分闸-两根试验线中由分闸线圈电阻测试模块给出测试电压U，检测测试回路中的电流I,根据公式R＝U/I计算出分闸线圈电阻值。
本实施例中，还包括储能电机电阻测试模块，当开关合闸后，控制模块控制储能电机电阻测试模块测试储能+和储能-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出储能电机电阻值。
储能电机电阻测试原理：当开关合闸后，在储能+和储能-两根试验线中由储能电机电阻测试模块给测试电压U，检测测试回路中的电流I,根据公式R＝U/I计算出储能电机电阻值。完成测试后，再在储能+和储能-两根试验线中加入额定储能电源，完成手车开关合闸储能。
在手车开关机械特性测试过程中，仪器自动完成合闸线圈、分闸线圈和电机电阻的测试，不需要单独使用万用表去测量。
实验完成后，控制模块自动形成能自定义的实验报告，该报告能使用U盘或者利用蓝牙功能与试验人员的手机连接将试验报告传输到手机内进行拷贝储存。该试验报告可根据客户需要，自定义报告模板，方便试验人员后台传输。
本发明具有如下有益效果：
1)、适用范围广：该机械特性仪适用于所有10kV、35kV电压等级的手车开关。2)、提高效率，节省人力：该机械特性仪实现与手车开关快速对接与试验线匹配。3)、携带轻便：整个仪器大小：492mm*392mm*218mm，重量5kg，便于携带。4)、易操作：机械特性仪与手车开关通过公、母航空插把快速对接，简单易操作；机械特性仪内接线模式选择定义简单易操作。5)、性能稳定、安全：机械特性仪内新增模块里面电路都由成熟模块、器件构成，性能稳定，安全。6)、实现对手车开关的一体式试验：实现10kV、35kV手车开关2项试验智能化、一体式测试，并根据自定义要求形成手车开关试验报告。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (7)
1.一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：它包括控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块；
存储模块存储有不同手车开关之型号以及该型号对应的合闸+、合闸-、分闸+、分闸-、储能+、储能-、闭锁+、闭锁-8个插针位置信息；
模式切换模块包含有每种手车开关所对应的接线模式；
机械特性仪还设置有能与手车开关之公航空插把相匹配的母航空插把；机械特性仪设置的母航空插把为58针的母航空插把；机械特性仪还包括转换接头，转换接头之一端为58针的公航空插把，另一端为46针的母航空插头，两端之间通过转换连接线连接，使用时，转换接头之58针的公航空插把插接在机械特性仪之58针的母航空插把上，转换接头之46针的母航空插把与46针型手车开关相连接；
当手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与存储模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制模式切换模块切换至该型号所对应的接线模式进而控制继电器模块之继电器线圈得电、失电来实现继电器节点的导通和断开，从而实现不同接线模式的切换；
机械特性仪还包括扩展功能模块，出现存储模块内未存储的手车开关型号时，将该手车开关之型号和所述8个插针位置信息存储至扩展功能模块；当该型号手车开关之公航空插把与机械特性仪之母航空插把相插接配合时，控制模块将手车开关之型号以及8个插针位置信息与扩展功能模块内的存储信息进行匹配，匹配成功时，控制模块控制扩展功能模块切换至该型号所对应的接线模式。
2.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：还包括合闸线圈电阻测试模块，测试合闸时间时，当开关合闸前，控制模块控制合闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流,并计算出合闸线圈电阻值。
3.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：还包括分闸线圈电阻测试模块，测试分闸时间时，当开关分闸前，控制模块控制分闸线圈电阻测试模块测试合闸+和合闸-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出分闸线圈电阻值。
4.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：还包括储能电机电阻测试模块，当开关合闸后，控制模块控制储能电机电阻测试模块测试储能+和储能-两根试验线中的电压以及检测测试回路中的电流，并计算出储能电机电阻值。
5.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：还包括模式显示模块，该模式显示模块包括多个LED指示灯，LED指示灯的设置数量对应模式切换模块中接线模式的数量。
6.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：实验完成后，控制模块自动形成能自定义的实验报告，该报告能使用U盘或者利用蓝牙功能与试验人员的手机连接进行拷贝储存。
7.如权利要求1所述的一种手车开关一体式试验的机械特性仪，其特征在于：它还包括仪器箱、液晶显示屏、操作键盘，液晶显示屏、操作键盘均设置在仪器箱上，控制模块、存储模块、模式切换模块、继电器模块均设置在仪器箱内。
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