CN108489810A - 一种电力系统二次小线接线强度测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统二次小线接线强度测试方法，该方法通过一个包括弹簧弹片、拉力传感器、A/D转换电路和单片机的电力系统二次小线接线强度测试工具进行，包括下列步骤：A/D转换步骤，通过弹簧弹片对二次小线施加拉力，再由拉力传感器将该拉力转换成为与该拉力的拉力值成正比的脉冲信号输出，并通过A/D转换电路将该脉冲信号转换为数字信号；数据处理步骤，通过单片机将该数字信号转换成为拉力的拉力值；判断拉力值是否超过报警值步骤：通过单片机对拉力的拉力值和报警值进行比较；拉力的拉力值大于报警值，则判断二次小线的接线强度符合标准。

Description

一种电力系统二次小线接线强度测试方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统二次小线接线强度测试方法。

背景技术

近几年，随着房地产业的快速发展，每年会有大量新建成的居民小区和商业中心落成，与之配套的配变电站也相应投入使用，新的变电站从设计、施工到投运，建设时间短，自动化程度要求高，建设的质量直接影响到供电的稳定性和安全性。为保障变电站的安全运行，每个变电站有成千根上万根用于遥控、遥测、遥信或通讯的二次小线接入到继电保护设备和变电站监控系统，这些二次小线的接线质量，将直接影响到整个供电系统的安全可靠。目前的二次小线检查纯粹依靠手工检查，不仅耗费人工严重，随着设备的小型化，小线的密度越来越高，手工已无法完成小线的检查工作了。

由于施工人员的自身技能、工作经验的不同，很难保证上万根的用于遥控、遥测、遥信或通讯的二次小线都能按统一的标准要求完成接线。为提高工作效率，减少验收周期，在很短的时间内，如何能快速、方便、有效地检测出上述二次小线的接线质量，是摆在变电站验收人员面前的一道难题。

工程技术人员在现场测试的时候，常常采用常规的尖嘴钳来检测二次小线接线强度，这种方式虽然简单，但每个人用力的大小无法定量测算，在实际检测过程中，用力太小可能检测不出接线不牢的情况，用力过大或许本来是接好的线给拉出来。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其可以在保持传统尖嘴钳形检测时的简便易行的同时，把原先对拉力无参考依据的测量变成有报警值的定量测量，不但能提高测量的速度，还可大幅提高测量的准确度，这样就不会出现因为不同的人对同样的一组线测量出不同结果的情况。

实现上述目的的一种技术方案是：一种电力系统二次小线接线强度测试方法，该方法通过一个包括弹簧弹片、拉力传感器、A/D转换电路和单片机的电力系统二次小线接线强度测试工具进行，包括下列步骤：

A/D转换步骤，通过弹簧弹片对二次小线施加拉力，再由拉力传感器将该拉力转换成为与该拉力的拉力值成正比的脉冲信号输出，并通过A/D转换电路将该脉冲信号转换为数字信号；

数据处理步骤，通过单片机将该数字信号转换成为所述拉力的拉力值；

判断拉力值是否超过报警值步骤：通过单片机对所述拉力的拉力值和报警值进行比较；

所述拉力的拉力值大于报警值，则判断所述二次小线的接线强度符合标准。

进一步的，所述拉力的拉力值大于报警值，则触发电力系统二次小线接线强度测试工具上的报警指示灯和/或蜂鸣器报警。

进一步的，判断拉力值是否超过报警值步骤中，若所述拉力的拉力值小于等于报警值，且所述二次小线与接线端分离，则判断所述二次小线的接线强度低于标准。

进一步的，若超过设定的延时时间，所述单片机未测得所述拉力的拉力值，则重新启动所述拉力传感器，检测所述拉力的拉力值。

进一步的，A/D转换步骤中，所述A/D转换电路在读到该脉冲信号的第25个脉冲的下降沿时，将该脉冲信号转换为数字信号。

进一步的，A/D转换步骤中，所述拉力传感器在输出所述脉冲信号前，对所述脉冲信号进行放大。

进一步的，A/D转换步骤前还有系统初始化步骤，即校准所述拉力传感器的校准参数为默认值。

进一步的，系统初始化步骤与A/D转换步骤之间还有：

检测按键步骤:确认电力系统二次小线接线强度测试工具上的全部设置按键和确认按键全部复原；

判断按键状态步骤:判断电力系统二次小线接线强度测试工具上的是否有设置按键被按下；如果有任意一个设置按键被按下，则：

显示按键设置界面步骤:在电力系统二次小线接线强度测试工具的液晶屏上显示设置报警值的设置界面；

修改报警值步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的设置按键,调整报警值；

保存并退出设置步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的确认按键，保存报警值并退出报警值的设置界面。

采用了本发明的一种电力系统二次小线接线强度测试方法的技术方案，该方法通过一个包括弹簧弹片、拉力传感器、A/D转换电路和单片机的电力系统二次小线接线强度测试工具进行，包括下列步骤：A/D转换步骤，通过弹簧弹片对二次小线施加拉力，再由拉力传感器将该拉力转换成为与该拉力的拉力值成正比的脉冲信号输出，并通过A/D转换电路将该脉冲信号转换为数字信号；数据处理步骤，通过单片机将该数字信号转换成为所述拉力的拉力值；判断拉力值是否超过报警值步骤：通过单片机对所述拉力的拉力值和报警值进行比较；所述拉力的拉力值大于报警值，则判断所述二次小线的接线强度符合标准。其技术效果是：其保持了传统尖嘴钳形检测时的简便易行，并且把原先对拉力无参考依据的测量变成有报警值的定量测量，不但能提高测量的速度，还可大幅提高测量的准确度，这样就不会出现因为不同的人对同样的一组线测量出不同结果的情况。

附图说明

图1为本发明的一种电力系统二次小线接线强度测试方法所采用的电力系统二次小线接线强度测试工具的示意图。

图2本发明的一种电力系统二次小线接线强度测试方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图1和图2，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，电力系统二次小线接线强度测试工具包括弹簧弹片1和把手2。

弹簧弹片1包括手柄12和把手连接部11，手柄12和把手连接部11之间通过弹簧轴13枢轴连接。手柄12和把手连接部11的前端形成用于夹持位于端子排9上的二次小线91的夹持部14，二次小线至少包括通信线、遥测线、遥控线、遥信线。把手连接部11的后端设有插入把手2的连接杆15。在夹持部14夹住被测的二次小线91后，需松开下面手柄12，夹持部14在手柄12放开后，夹紧被测的二次小线91，拉动把手2来测量拉力的拉力值。

把手2内设有拉力传感器3和单片机主板4。拉力传感器3上套接于弹簧弹片1的连接杆15上。单片机主板4上设有单片机主板固定孔49，用于将单片机主板4固定在把手2内。单片机主板4上还设有A/D转换电路41、单片机42、蜂鸣器43、电源指示灯44、报警指示灯45、电源开关46和充电接口47。把手2内置电池5。

拉力传感器3是一种有源传感器，其工作原理是基于电阻材料受力后在其表面产生电荷的压电效应，将夹持部14拉动二次小线产生的各种力学量转换为模拟电压信号的结构型传感器，即电阻应变传感器，本实施例中所选择拉力传感器3的量程为5kg，精度为0.01％，满足精度要求。拉力传感器3的型号为RL-L2拉力传感器。

内置于拉力传感器3的电阻应变片把机械应变信号转换为模拟电压信号，由于电阻应变片应变量及相应电阻变化一般都很微小，难以直接精确测量，且不便处理，因此，拉力传感器3采用了转换电路把电阻应变片的变化转换成模拟电压信号。但由于模拟电压的幅度较小，拉力传感器3的输出端设有放大器(图中为显示)，对模拟电压信号进行放大。

拉力传感器3通过放大器连接A/D转换电路41，A/D转换电路41连接单片机42。

A/D转换电路41采用24位A/D转换芯片，该芯片内集成了稳压电源、片内时钟振荡器，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器进行设置，直流测量电桥信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响，抗干扰能力强。

从单片机42的内存、速率、通用性、价格等方面考虑，本发明采用ST89C52芯片，其是一款低功耗，高性能的单片机，兼容MCS-51标准和80C51引脚结构，集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储。

单片机42上还设有液晶屏和物理按键，物理按键分为设置按键和确认案件，设置按键用于对存储在ISP Flash存储中的报警值进行设定，确认用于对存储在ISP Flash存储中的报警值进行确认和保存，液晶屏用于显示ISP Flash存储中的报警值和拉力的拉力值。

蜂鸣器43和报警指示灯45均连接单片机42，单片机42在拉力传感器3检测到弹簧弹片1的拉力的拉力值大于报警值时，对拉力传感器3的检测结果进行响应，蜂鸣器43和报警指示灯45同时开启，蜂鸣器43发出提示音，报警指示灯45闪烁，确认二次小线接线强度满足强度符合标准要求。如果拉力传感器3检测到弹簧弹片1的拉力的拉力值小于等于报警值，且二次小线被拉出，则判定二次小线的接线强度不合格。

电池5连接单片机42和拉力传感器3，为单片机42和拉力传感器3工作提供电源。

电源指示灯44、电源开关46和充电接口47均连接电池5，其中电源指示灯44用于检测电池供电的通断，电源开关46用于开启或关闭电池5向单片机42和拉力传感器3的供电。充电接口47用于向电池5充电。

本发明的一种电力系统二次小线接线强度测试方法包括下列步骤：

201，开机步骤：打开电力系统二次小线接线强度测试工具的电源开关46。

202，系统初始化步骤：设置系统变量的默认值，即校准拉力传感器3的校准参数，即零值和满值为默认值，校准拉力传感器3的电阻片应变-电压脉冲曲线为标准的电阻片应变-电压脉冲曲线,保证拉力测试的准确性。

203，检测按键步骤:确认电力系统二次小线接线强度测试工具上的全部设置按键和确认按键全部复原。

204，判断按键状态步骤:电力系统二次小线接线强度测试工具上的是否有设置按键被按下；如果有任意一个设置按键被按下；则:

205，显示按键设置界面步骤:在电力系统二次小线接线强度测试工具的液晶屏上显示设置报警值的设置界面。

206，修改报警值步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的设置按键,调整报警值。

207，保存并退出设置步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的确认按键，保存报警值并退出报警值的设置。

如果保存并退出设置步骤完成，或者判断按键状态步骤中确认没有设置按键被按下，则：

208，A/D转换步骤，弹簧弹片1对二次小线施加拉力，拉力传感器3将该拉力转换成为与拉力的拉力值成正比的脉冲信号，并通过A/D转换电路41读取拉力传感器3输出的脉冲信号，当读到第25个脉冲信号下降沿时，将脉冲信号转换为数字信号。

209，数据处理步骤，单片机42根据A/D转换电路41输出的数字信号和拉力传感器3的校准参数，计算得到弹簧弹片1对二次小线施加拉力的拉力值。

210，显示实时拉力值步骤：在电力系统二次小线接线强度测试工具的液晶屏上显示弹簧弹片1对二次小线的拉力值。

211，判断拉力值是否超过报警值步骤：单片机42将拉力传感器3测得的弹簧弹片1对二次小线施加拉力的拉力值与报警值进行比较。

如果拉力传感器3测得的弹簧弹片1对二次小线施加拉力的拉力值超过报警值，则：

212，报警步骤：点亮报警指示灯45报警；

213，驱动蜂鸣器步骤：驱动蜂鸣器43发出报警声。

如果二次小线不与接线端分离，由此可以判断二次小线接线强度符合标准，如果拉力传感器3测得的弹簧弹片1对二次小线的拉力值小于报警值，即报警指示灯45未报警，或蜂鸣器43发出报警声二次小线就与接线端分离，则判断二次小线接线强度低于标准。

214，读取传感器信号步骤，超过设定的延时时间，单片机42未得到拉力传感器3测得的弹簧弹片1对二次小线施加拉力的拉力值，则重新通过拉力传感器3测量弹簧弹片1对二次小线施加拉力的拉力值。

本发明的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，相比于采用常规的尖嘴钳进行二次小线接线强度测试，可以克服每个人用力的大小无法定量的测算，在实际检测过程中，用力太小可能检测不出二次小线接线不牢的情况，用力过大导致本来是接好的二次小线给拉出来，其保持了传统尖嘴钳形检测时的简便易行，并且把原先对拉力无参考依据的测量变成有报警值的定量测量，不但能提高测量的速度，还可大幅提高测量的准确度，这样就不会出现因为不同的人对同样的一组线测量出不同结果的情况。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种电力系统二次小线接线强度测试方法，该方法通过一个包括弹簧弹片、拉力传感器、A/D转换电路和单片机的电力系统二次小线接线强度测试工具进行，包括下列步骤：

A/D转换步骤，通过弹簧弹片对二次小线施加拉力，再由拉力传感器将该拉力转换成为与该拉力的拉力值成正比的脉冲信号输出，并通过A/D转换电路将该脉冲信号转换为数字信号；

数据处理步骤，通过单片机将该数字信号转换成为所述拉力的拉力值；

判断拉力值是否超过报警值步骤：通过单片机对所述拉力的拉力值和报警值进行比较；

所述拉力的拉力值大于报警值，则判断所述二次小线的接线强度符合标准。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：所述拉力的拉力值大于报警值，则触发电力系统二次小线接线强度测试工具上的报警指示灯和/或蜂鸣器报警。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：判断拉力值是否超过报警值步骤中，若所述拉力的拉力值小于等于报警值，且所述二次小线与接线端分离，则判断所述二次小线的接线强度低于标准。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：若超过设定的延时时间，所述单片机未测得所述拉力的拉力值，则重新启动所述拉力传感器，检测所述拉力的拉力值。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：A/D转换步骤中，所述A/D转换电路在读到该脉冲信号的第25个脉冲的下降沿时，将该脉冲信号转换为数字信号。

6.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：A/D转换步骤中，所述拉力传感器在输出所述脉冲信号前，对所述脉冲信号进行放大。

7.根据权利要求1所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：A/D转换步骤前还有系统初始化步骤，即校准所述拉力传感器的校准参数为默认值。

8.根据权利要求7所述的一种电力系统二次小线接线强度测试方法，其特征在于：系统初始化步骤与A/D转换步骤之间还有：

检测按键步骤:确认电力系统二次小线接线强度测试工具上的全部设置按键和确认按键全部复原；

判断按键状态步骤:判断电力系统二次小线接线强度测试工具上的是否有设置按键被按下；如果有任意一个设置按键被按下，则：

显示按键设置界面步骤:在电力系统二次小线接线强度测试工具的液晶屏上显示设置报警值的设置界面；

修改报警值步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的设置按键,调整报警值；

保存并退出设置步骤，通过电力系统二次小线接线强度测试工具上的确认按键，保存报警值并退出报警值的设置界面。