CN109164337B - 一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法，输入电源根据待测单板的电源特性需求设计限流和短路保护，电源输入分层分级进行切入切出。通过接点互锁确保电源正负极不能同时切入同一端子；对于强电和弱电共用回路，通过实时采样及比对，利用接点闭锁确保不能同时控制切入强电和弱电。按照端子排列顺序对电源输入信号进行软件统一编码，构建软件防误。对待测输入回路进行电压和电流采样，当发现异常时立即切除所有电源输入回路并发出告警信号，提醒人员及时进行处理。设定安防策略，当有可能危及人身和设备安全的行为发生时，立即自动切断电源。

Description

一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法

技术领域

本发明属于电力设备测试领域，具体涉及一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法。

背景技术

电力设备生产过程中需要对生产制造的各类产品进行测试和检验，从而保证出厂产品质量可靠性。单板测试是生产测试中一个重要环节，如果在单板测试这个第一个环节就把控住产品质量，将为产品后续生产节约成本、提高效率。在单板测试时，经常需要给待测单板施加所需的各类电源，而电力设备单插件品种较多、批次生产量不大，需要的电源电压等级不一，作用不同，在测试中电源电压输入的情况相当复杂，既有可能直流220伏或直流110伏强电，也有可能是直流5V或直流3.3V弱电；在具体使用中，还有启动电压、电源电压等电压之分。而在单板测试过程中，有时还需要其它电源输入，既有可能是直流电压或直流电流模拟小信号量，还有可能是一些交流电压或交流电流等交流信号量。

在电力设备单板测试中，可以进行一定的分类和合并，采用一些专用测试回路，可以规避某些交直流电源输入互相影响的问题。但由于电力设备单板类型较多、各类单板电压等级不同，需要输入的直流电压还不尽相同。因此在实际使用中，一些因电源配置不当或人为误操作等原因造成事故，仍有存在。如强电回路误引入弱电回路，损坏单板的弱电回路。在测试中通过其它回路形成通路，造成正负电源短路，从而引起电源或插件过热烧毁。实际操作不规范，轻则可能烧毁待测单板，重则引发用电危险，造成人身伤亡。在电力设备单板测试过程中对电源输入进行防误控制是一个亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法，对输入电源进行限流和短路保护，采用多级分级进行控制，进行电压电流采样，当发现异常时，立即切断电源并告警，提醒人员及时进行处理。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法：

S01：所有输入电源均设计为可切入、切出；

S02：输入电源具有限流和短路保护功能；

S03：电源输入采用分层分级进行控制，辅助插件在引入电源使用前增加切入切出接点，形成总分关系的多级控制；

S04：通过接点互锁使电源正负极不能同时切入同一端子；

S05：在强电和弱电共用的回路，通过实时采样及比对，利用接点闭锁确保不同时控制切入强电和弱电；

S06：按照端子排列顺序对电源输入进行软件统一编码，构建软件防误；

S07：对待测输入回路进行电压和电流采样，当发现异常时，立即切除所有电源输入回路并发出告警信号，提醒人员进行处理；

S08：增加安防措施，制定安全策略，当有可能危及人身和设备安全的行为发生时，立即自动切断电源。

本发明的有益效果是：

1)电源分层分级切入，电源控制更加便捷，限制了电源输入影响范围。

2)所有电源均可根据测试需要切入、切出，测试回路更加清晰，同时也降低了测试时电源输入功率。

3)通过硬件采样比对，闭锁强电、弱电同时切入同一回路，防止强电串入弱电回路。

4)限制电源输入的电流，在回路发生异常短路时，避免单板和电源烧毁。

5)在软件设计中引入关联端子识别，有效避免待测单板中电源形成短路。

6)发现电源或回路采样异常时，立即告警并切除输入电源，提高电源输入的安全性和可靠性。

附图说明

图1是单板测试系统电源分层分级控制的示意图；

图2是正负电源输出接点互锁示意图；

图3是强弱电电压采样比对闭锁示意图；

图4是端子防误控制编码设计软件逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

由于单板测试时，尤其是开入测试，需要输入的电源电压较多，常常需要同时输入不同电压进行测试。图1所示的是电力设备单板测试系统电源输入的示意图。插件测试所需的较高的直流电压由可控电源提供，图中以强电输入回路表示；其它电压由开关电源提供，图中以弱电输入回路表示。在实际应用中，强电回路和弱电回路可能包含多条回路。

本发明将输入电源均设计为可切入、可切出，在测试前和测试结束后，单板测试系统控制并切除所有输入电源。在测试中，由测试系统进行控制，根据当前测试需要，需要切入那个电源，再切入那个电源；哪个回路需要电源，那个回路再切入所需电源。为了简化接线，可以使用电源电压母线，根据测试需要选用相应电压母线切入使用。测试系统发现电源或回路采样异常时，立即启动告警信号，并切除所有电源输入回路，以避免故障发生或故障进一步扩大。

输入电源应根据待测单板的电源特性需求设计限流，通过限制输入电源的电流，防止因电源短路造成过流烧毁回路。对于强电输出还可以加装空气开关和保险丝进行保护。本发明优选是直流220V电源电流限制在2A以下，直流5V回路电流限制在5A以下。

优选是直流220V、直流110V等强电输入电源使用可控直流电源来提供，由可控直流电源提供必要限流回路和短路保护。并且在软件中设定当可控直流电源设置输出为0时，再切入或切出电源，有效避免电源输入控制回路接点拉弧。

优选是弱电回路电源由单板测试系统的开关电源提供，由开关电源引出，提供给辅助单板的电源回路，应配备限流回路。限流值应综合考虑单板测试系统及待测单板的电源需求进行设计并给予限定。

当电源电压不高、回路电流较小时，优选直接使用普通继电器作为切入切出接点；当回路电流较大时，如果需要有一定拉弧能力，可选用MOS管来替代普通继电器接点。

本发明电源输入采用分层分级控制设计，一方面减少了输入电源通过的回路，使得测试回路更加清晰；另一方面也隔离了向非测试回路输入电源，避免电源输入异常影响范围；再一方面也降低了电源输入功率需求，可以限制电源输入电流，便于电源输入控制。

如图2所示的是正负电源输出接点互锁示意图。本发明利用接点互锁避免向同一端子同时引入正负电源造成短路，这种接点互锁在单板测试系统辅助插件中实现，当同一端子既可能是电源正极也有可能是电源负极时，正负电源形成接点互锁关系。图中由J1引入电源正极，J2引入电源负极。当需要正极输入时，使得J1动作时，其常开接点J1-1闭合，而其常闭接点J1-2打开，当J1-2打开时也同时切断辅助输入回路。从而在硬件上保证当电源正极输入时，电源负极不能同时输入。

图3所示的是在强电和弱电可能共用的回路上对输入电源进行采样，采集需要输入电源的硬件回路实时电压值。在切入电源前，硬件通过实时采样比对，先确定待输入回路没有其他电源输入，才开放闭锁继电器，才能允许弱电输入。实际使用中，还要确保强电、弱电尽量不形成共地系统，避免地电位造成弱电回路电压异常或损坏。

在硬件实现基本防误的同时，本发明还充分使用测试系统软件，从软件方面进行防误。首先，按照端子对控制信号进行统一编码，如对1号端子将输入正电源编码为0x201，输入负电源编码为0x301，其它电源输入也类似进行编号。其次，梳理并在用例中设定关联回路端子，在测试用例中进行注明。当确定端子和关联端子均无其它电源输入时，并且系统在确保端子和关联端子不能同时输入两个电源或电源正负极，才允许输出控制信号。

如图4所示，当测试系统接收到操作控制信息时，控制编码的低字节就是相应的端子，软件可以方便地判断出此操作以前该端子是否已有其它输出。再通过测试用例注明的关联端子，同理以编码的低字节来判断关联端子是否有电源输入。进而如果该端子和关联端子均无其它电源输入，此时系统才允许控制信号输出，否则禁止输出并告警提示。例如，已经接收控制信息0x203输出电源，表示3号端子输入正电源；在后续测试过程中，如果0x203输出没有收回，不任是何种原因，如果再次接收到控制信号0x303(需对3号输入负电源)；则测试系统禁止信号输出并发出告警提示信息。

本发明在软件逻辑中，对电源输入和输出进行采样和比对，实时对电源进行采样，如果电源电压或电流异常，系统发出告警信号，提醒工作人员检查和处理。在控制输出前，同时对待输入回路进行电压采样。电源切入前，如果待输入回路没有电压，才允许电源正常输入；切入后，再次核查电源输入是否正常，如有异常，发出告警信号。

在单板测试系统中还增加一定的安防措施，如测试罩、红外传感、门接点等，制定相关安全策略，当有人体接近或可能接触到带电回路，可能危及人身和设备安全时，系统立即切断电源，以保护人身和设备安全。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种电力设备单板测试电源输入防误控制方法，其特征在于：

S01：所有输入电源均设计为可切入、切出；

S02：输入电源具有限流和短路保护功能；

S03：电源输入采用分层分级进行控制，辅助插件在引入电源使用前增加切入切出接点，形成总分关系的多级控制；

S04：通过接点互锁使电源正负极不能同时切入同一端子；

S05：在强电和弱电共用的回路，通过实时采样及比对，利用接点闭锁确保不同时控制切入强电和弱电；

S06：按照端子排列顺序对电源输入进行软件统一编码，构建软件防误；

S07：对待测输入回路进行电压和电流采样，当发现异常时，立即切除所有电源输入回路并发出告警信号，提醒人员进行处理；

S08：增加安防措施，制定安全策略，当有可能危及人身和设备安全的行为发生时，立即自动切断电源。

2.根据权利要求1所述电力设备单板测试电源输入防误控制方法，其特征在于：

步骤S06具体包括如下步骤：

02A)对电源输入控制信号按照待测单板的端子排列顺序进行统一编码，编码的低字节就是相应的端子，高字节描述电源输入属性；

02B)梳理待测单板内部逻辑关系，在用例中设定测试中与待输入端子会形成通路的关联回路端子；

02C)电源输入前，确定待输入端子和其关联端子无其它电源输入；

02D)确保端子和关联端子不能同时输入两个电源或电源正负极，才允许输出控制信号。

3.根据权利要求1所述电力设备单板测试电源输入防误控制方法，其特征在于：步骤S05中，在强电和弱电共用的回路上对电源输入进行采样，设置回路电压采样，在切入电源时通过硬件采样比对，先确定回路没有其他电源输入，再打开闭锁继电器，允许弱电输入。

4.根据权利要求1所述的电力设备单板测试电源输入防误控制方法，其特征在于：实时对电源和电源输入回路进行采样，如果发现电源或回路电压或电流异常，系统发出告警信号，自动切断电源并提醒工作人员检查和处理。

5.根据权利要求1所述的电力设备单板测试电源输入防误控制方法，其特征在于：在S04中，利用接点互锁避免向同一端子同时引入正负电源造成短路，这种接点互锁在单板测试系统辅助插件中实现，当同一端子既可能是电源正极也有可能是电源负极时，正负电源形成接点互锁关系。

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