CN109696626B - 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用 - Google Patents

一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109696626B
CN109696626B CN201910168238.8A CN201910168238A CN109696626B CN 109696626 B CN109696626 B CN 109696626B CN 201910168238 A CN201910168238 A CN 201910168238A CN 109696626 B CN109696626 B CN 109696626B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
current
current source
protection switch
electric appliance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910168238.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109696626A (zh
Inventor
周俊刚
潘勇
张建成
杨天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Institute for Product Quality Inspection
Original Assignee
Shandong Institute for Product Quality Inspection
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Institute for Product Quality Inspection filed Critical Shandong Institute for Product Quality Inspection
Priority to CN201910168238.8A priority Critical patent/CN109696626B/zh
Publication of CN109696626A publication Critical patent/CN109696626A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109696626B publication Critical patent/CN109696626B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003—Environmental or reliability tests

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本发明涉及电器测试技术领域，特别公开了一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用。该装置包括单片机控制模块，其特征在于：所述单片机控制模块并联连接电压模块、电流模块Ⅰ和电流模块Ⅱ，单片机控制模块的输出端口并联连接电压表、电流表Ⅰ、电流表Ⅱ、计时器、电动调压器、粗调电流源Ⅰ、细调电流源Ⅰ、粗调电流源Ⅱ和细调电流源Ⅱ；电源Ⅱ经导线并联连接粗调电流源Ⅰ、细调电流源Ⅰ、粗调电流源Ⅱ和细调电流源Ⅱ。本发明既可以将所需测试设备的性能集成化，又可以提高测试精度，还可以实现测试操作智能化，首次克服了现有技术缺少对控制与保护开关电器的动作范围试验装置的研究的难题。

Description

一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用
（一） 技术领域
本发明涉及电器测试技术领域，特别涉及一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用。
（二） 背景技术
控制与保护开关电器是我国九十年代研发的，填补国内空白的第一代低压电器大类。作为新的大类产品，该产品集成低压断路器、接触器、热继电器、熔断器等低压控制电器与低压保护电器的优点，具有集成化、模块化、小型化等优点。针对该类产品制定了国家标准：GB14048.9《低压开关设备和控制设备 第6-2部分：多功能电器（设备） 控制与保护开关电器（设备）（CPS）》。目前现行有效的国家标准版本是GB14048.9-2008，替代GB14048.9-1998，进一步完善产品的技术要求。在该标准GB14048.9-2008的9.4.1.3条款中规定了动作范围试验，该试验涉及到对控制与保护开关电器的欠压、过压、过载、断相功能的测试验证。该试验具有测试参数多、测试程序复杂等特点。该试验需要的测试设备较多，试验人员选择不同的测设设备进行组合，来完成对上述不同功能的测试验证。在上述不同功能的测试验证过程中，存在设备重复选择、测试结果准确度低、测试人员操作技能对测试结果影响较大等问题。针对上述问题，需要设计一种开关与保护开关电器的动作范围试验装置，实现将测试设备集成化、测试结果准确化、测试操作智能化，以避免重复性选择设备、提高测试精度、减少对测试人员技能的依赖，是解决此技术问题的一种办法。
CN207504551U公开了一种控制与保护开关电器的电流保护电路,其特征是：包括依次连接的电流互感器、运算放大器、比较器和脱扣器驱动电路,该电流保护电路大大提高了大电流故障保护的动作速度,也降低了电路设计的成本；CN206389101U公开了一种带过欠压保护的控制与保护开关电器(CPS),其包括脱扣模块、电压取样模块、控制模块、以及脱扣驱动模块，可以实现在主电路处于过压或者欠压的状态时,将主电路分断；CN206389103U公开了一种带相序保护的控制与保护开关电器(CPS),其包括脱扣模块和相序保护模块,可以实现在主电路处于缺相或者乱相的状态时,相序保护模块分断主电路；CN204270050U公开了一种控制与保护开关电器的智能控制器,包括显示模块、控制板和二次供电模块,解决了控制与保护开关电器在故障断电状态下存在排故困难的问题；CN104777769A公开了一种控制与保护开关电器的集中控制装置,其包括主控电路模块、信号采样模块、键盘操作模块、状态指示模块、输出控制模块，可以实现控制与保护开关电器的集中控制管理工作；CN205582746U公开了一种控制与保护开关电器的内部反馈装置, 其包括：支架、触头支持件、静触头支架组和外壳,采用直联式反馈,不同于通常采用的杠杆结构,布置在开关电器的内部,目的是实现小体积,使得接线方便,减少传动环节,同时与执行机构直接相关联,增加传递信号的可靠性；CN205230866U公开了一种控制与保护开关电器的辅助开关,其包括底壳、盖板、接线端子、微动开关和滑动触头, 在保证连接稳定的前提下,安装和拆卸方便,能够提高安装、检修的效率；CN204116559U公开了一种短路保护特性测试装置,包括底台、第一测试机构、第二测试机构、推动机构和绝缘部, 通过设置定位槽对控制与保护开关电器的主电路进行固定,通过设置绝缘部对主电路的出线进行绝缘隔离,解决了因主电路进线或出线的固定不稳而出线的安全隐患,通过设置电磁阀和气缸,推动推块使第一测试电压端抵触在控制与保护开关电器的短路保护特性测试口上,实现了半自动化,方便了测试操作；CN204228915U公开了一种控制与保护开关电器机构寿命试验装置,其包括底板、侧板、上固定板、定位组件、压紧组件、控制与保护开关电器的机构旋转组件以及控制线路板,可以实现记录机构寿命次数的功能。
上述技术虽然从电流保护、过欠压保护、相序保护等与动作范围试验直接相关的方面对控制与保护开关电器的本体进行了设计研究，从智能控制、集中控制管理等与动作范围试验间接相关的方面对控制与保护开关电器的本体进行了设计研究，从内部反馈装置、辅助开关等方面对控制与保护开关电器的外部辅助装置进行了研究，从短路保护特性测试装置、机构寿命试验装置等方面对控制与保护开关电器的测试装置进行了研究；但是缺少一种专门针对控制与保护开关电器的动作范围试验的测试装置，满足对动作范围试验需要测试的多个试验参数进行测量，实现测试装置的集成化、智能化，同时具备高精度。
（三） 发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种测试操作智能好、测试精度高的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置，包括单片机控制模块，单片机控制模块的工作电源输入端和电动调压器的电源输入端经导线并联连接电源Ⅰ，其特征在于：所述单片机控制模块的输入端口经导线分别并联连接电压模块的输出端口、电流模块Ⅰ的输出端口和电流模块Ⅱ的输出端口，单片机控制模块的输出端口经导线分别并联连接电压表的输入端口、电流表Ⅰ的输入端口、电流表Ⅱ的输入端口、计时器的输入端口、电动调压器的控制端口、粗调电流源Ⅰ的控制端口、细调电流源Ⅰ的控制端口、粗调电流源Ⅱ的控制端口和细调电流源Ⅱ的控制端口；电压模块的输入端口经导线连接电动调压器的电源输出端，电流模块Ⅰ的输入端口经导线连接电流互感器Ⅰ的输出端口，电流模块Ⅱ的输入端口经导线连接电流互感器Ⅱ的输出端口；电源Ⅱ经导线并联连接粗调电流源Ⅰ的电源输入端、细调电流源Ⅰ的电源输入端、粗调电流源Ⅱ的电源输入端和细调电流源Ⅱ的电源输入端；粗调电流源Ⅰ的电源输出端和细调电流源Ⅰ的电源输出端经导线并联作为包括LⅠ输出端子和NⅠ输出端子的Ⅰ路电流源，粗调电流源Ⅱ的电源输出端和细调电流源Ⅱ的电源输出端经导线并联作为包括LⅡ输出端子和NⅡ输出端子的Ⅱ路电流源。
本发明针对性的应用于控制与保护开关的动作范围试验，使得该测试既可以将所需测试设备的性能集成化，又可以提高测试精度，还可以实现测试操作智能化，首次克服了现有技术缺少对控制与保护开关电器的动作范围试验装置的研究的难题，测试的方法和测量结果的精度完全满足相关国家标准和国际标准的要求。
本发明的更优技术方案为：
所述电动调压器电源输出端包括并联的调压器输出端子L/X和调压器输出端子N/Y。
所述电源Ⅰ为三相四线制交流电源，包括A相、B相、C相和N相，其中，A相与B相组合的标准相电压为交流380V作为电动调压器的电源输入，C相与N相组合的标准相电压为交流220V作为单片机控制模块的电源输入；电源Ⅱ为输出电压为交流220V、容量不小于30kVA的单相电源。
所述单片机控制模块通过功能电路分别连接电压升按钮、电压降按钮、电流升按钮、电流降按钮、计时清零按钮和暂停按钮，上述按钮均为点动非自锁按钮；单片机控制模块的工作电源为交流220V。
所述电压表为显示范围0-500V、显示精度三位半的普通交流电压表，电流表Ⅰ和电流表Ⅱ的输入源为标准的0-5A，显示最大值为1000A，且分别与电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ的输出源相匹配，调节电流表Ⅰ和电流表Ⅱ的最大显示值分别等于电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ的最大值；计数器为普通计时器，受单片机控制模块的控制，实现计时开始和计时停止，计时清零功能受单片机控制模块的计时清零按钮控制。
所述电压模块输入测量最大值为500V，采用光电耦合技术，实现信号的隔离与传感，模拟信号由电压模块的输入端口输入，经过电压模块转化为数字信号，然后由电压模块的输出端口输出。
电动调压器的调压范围是0-500V，输入电源为380V；电动调压的电压调节受单片机控制模块控制的电压升按钮和电压降按钮控制，按动单片机控制模块控制的电压升按钮，电压逐渐增大，按动单片机控制模块控制的电压降按钮，电压逐渐减小，调压0V至500V需要时间60s。
电流模块Ⅰ和电流模块Ⅱ的输入测量最大值均为5A；采用光电耦合技术，实现信号的隔离与传感，模拟信号由电流模块的输入端口输入，经过电流模块转化为数字信号，然后由电流模块的输出端口输出。
电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ为普通交流电流互感器，电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ的一次侧为空心线圈，控制与保护电器在进行动作范围试验时仅限一根连接导线从空心侧穿过，电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ的二次侧输出电流0-5A为电流互感器Ⅰ和电流互感器Ⅱ的输出源，该控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置所选择的电流互感器规格为1000/5、500/5、250/5、100/5、50/5、25/5。
所述粗调电流源Ⅰ和粗调电流源Ⅱ均为单相电源输入，输入电源电压为220V，单相输出电压最大为5V，输出电流最大为1000A，容量为10kVA；从0V调节至5V需要时间为10s；粗调电流源Ⅰ和粗调电流源Ⅱ受单片机控制模块的控制实现输出电流的调节；输出电流调节时95%的电流由粗调电流源Ⅰ输出。
所述细调电流源Ⅰ和细调电流源Ⅱ为单相电源输入，输入电源电压为220V，单相输出电压最大为1V，输出电流最大为10A，容量为1kVA；从0V调节至1V需要时间为10s；细调电流源Ⅰ和细调电流源Ⅱ受单片机控制模块的控制实现输出电流的调节，输出电流调节时5%的电流由细调电流源Ⅰ输出。
上述粗调电流源Ⅰ和细调电流源Ⅰ组合并联作为Ⅰ路电流源，粗调电流源Ⅱ和细调电流源Ⅱ组合并联作为Ⅱ路电流源；这种组合方式输出电流的精度相比单一调节电流的精度要搞。
上述控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置，根据测试功能包括欠压、过压、过载、断相四项功能，根据测试功能的不同，测试方法不同，包括以下步骤：
首先将控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的电源Ⅰ和电源Ⅱ接通，检查电压表、电流表Ⅰ、电流表Ⅱ显示正常，开始动作范围试验测试；规定控制与保护开关电器的控制电压为Us，额定电流为I，电动调压器测试电压为Ux，Ⅰ路电流源测试电流为I1X，Ⅱ路电流源测试电流为I2X；
第一步，欠压功能测试，依次包括1A、1B、1C、1D、1E五个内容：
1A.调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=85%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；
1B.调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=35%Us时，控制与保护开关电器不可以可靠地闭合，试验次数3次；
1C.调节电动调压器，在-5℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装后倾5°，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，当Ux=（20%-75%）Us时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数5次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值；
1D.调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，在60s内从Us降到0V，当Ux=（70%-35%）Us 时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数1次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值；
第二步，过压功能测试，包括2A一个内容：
2A.调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=110%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；
第三步，过载功能测试，依次包括3A、3B两个内容：
3A.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.05I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.2I时，2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；
3B.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.0I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.5I时，4分钟以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；
第四步，断相功能测试，包括4A一个内容：
4A.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路A相与B相串联用Ⅰ路电流源提供电流，C相用Ⅱ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.0I、I2X=0.9I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源和Ⅱ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后调节电流至I1X=1.15I、I2X=0时，2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）首创性的设计了一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置，可以将所需测试设备的性能集成化，避免了不同参数测试选择相同设备的重复性；
（2）首次实现了多个试验参数在同一个平台进行测量，避免了选择不同精度的设备组合在测试中测量误差的增大，提高了测试精度，测量的方法和测量结果的精度完全满足相关国家标准和国际标准的要求；
（3）实现测试操作智能化，减少对测试人员技能的依赖，不同测试人员按照该发明装置的操作规程进行测试，得到相同的结果。
（4）首次对电流的调节采用并联分步调节方式，粗调电流源Ⅰ（粗调电流源Ⅱ）调节输出电流的95%，然后细调电流源Ⅰ（细调电流源Ⅱ）调节输出电流的5%，这种方式输出电流的精度相比单一输出模式调节电流的精度高。
（四） 附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作流程图；
图3为本发明的欠压和过压功能测试接线图；
图4为本发明的过载功能测试接线图；
图5为本发明的断相功能测试接线图。
图中，1电源Ⅰ、2单片机控制模块、3电压表、4电流表Ⅰ、5电流表Ⅱ、6计时器、7电压模块、8电动调压器、9电流模块Ⅰ、10电流互感器Ⅰ、11电流模块Ⅱ、12电流互感器Ⅱ、13粗调电流源Ⅰ、14细调电流源Ⅰ、15粗调电流源Ⅱ、16细调电流源Ⅱ、17电源Ⅱ、18 LⅠ输出端子、19NⅠ输出端子、20 LⅡ输出端子、21 NⅡ输出端子、22调压器输出端子L/X、23调压器输出端子N/Y、24控制与保护开关电器的电磁线圈、25自锁功能按钮开关、26控制与保护开关电器的主电路、A.控制与保护开关电器的A相进线端、B.控制与保护开关电器的B相进线端、C.控制与保护开关电器的C相进线端、a.控制与保护开关电器的A相出线端、b.控制与保护开关电器的B相出线端、c.控制与保护开关电器的C相出线端。
（五） 具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的连接方式是：电源Ⅰ1经导线并联连接单片机控制模块2的工作电源输入端和电动调压器8的电源输入端；电动调压器8的电源输出端，包括调压器输出端子L/X 22和调压器输出端子N/Y 23；单片机控制模块2的输入端口经导线分别并联连接电压模块7的输出端口、电流模块Ⅰ9的输出端口、电流模块Ⅱ11的输出端口，单片机控制模块2的输出端口经导线分别并联连接电压表3的输入端口、电流表Ⅰ4的输入端口、电流表Ⅱ5的输入端口、计时器6的输入端口、电动调压器8的控制端口、粗调电流源Ⅰ13的控制端口、细调电流源Ⅰ14的控制端口、粗调电流源Ⅱ15的控制端口、细调电流源Ⅱ16的控制端口；电压模块7的输入端口经导线连接电动调压器8的电源输出端；电流模块Ⅰ9的输入端口经导线连接电流互感器Ⅰ10的输出端口；电流模块Ⅱ11的输入端口经导线连接电流互感器Ⅱ12的输出端口；电源Ⅱ17经导线并联连接粗调电流源Ⅰ13的电源输入端、细调电流源Ⅰ14的电源输入端、粗调电流源Ⅱ15的电源输入端、细调电流源Ⅱ16的电源输入端；粗调电流源Ⅰ13的电源输出端与细调电流源Ⅰ14的电源输出端经导线并联作为Ⅰ路电流源，Ⅰ路电流源包括LⅠ输出端子18和NⅠ输出端子19；粗调电流源Ⅱ15的电源输出端与细调电流源Ⅱ16的电源输出端经导线并联作为Ⅱ路电流源，Ⅱ路电流源包括LⅡ输出端子20和NⅡ输出端子21。
具体说明本发明装置的工作原理：
电源Ⅰ1为单片机控制模块2和电动调压器8提供工作电源；电动调压器8包括电动调压器输出端子L/X 22和电动调压器输出端子N/Y 23，作为欠压功能和过压功能测试的输入端，连接控制与保护开关电器的电磁线圈24；电压模块7、电流模块Ⅰ9、电流模块Ⅱ11将各自采集到的模拟信号转化为数字信号输入单片机控制模块2；单片机控制模块2根据测试功能的需要将处理的信号输出给电压表3、电流表Ⅰ4、电流表Ⅱ5、计时器6、电动调压器8、粗调电流源Ⅰ13、细调电流源Ⅰ14、粗调电流源Ⅱ15、细调电流源Ⅱ16；电压模块7采集电动调压器8输出电压，然后将模拟信号转化为数字信号传递给单片机控制模块2；电流模块Ⅰ9采集电流互感器Ⅰ10的输出信号，将模拟信号转化为数字信号传递给单片机控制模块2；电流模块Ⅱ11采集电流互感器Ⅱ12的输出信号，将模拟信号转化为数字信号传递给单片机控制模块2；电源Ⅱ17作为粗调电流源Ⅰ13、细调电流源Ⅰ14、粗调电流源Ⅱ15、细调电流源Ⅱ16的工作电源；粗调电流源Ⅰ13、细调电流源Ⅰ14、粗调电流源Ⅱ15、细调电流源Ⅱ16的输出电流调节受单片机控制模块2控制；粗调电流源Ⅰ13与细调电流源Ⅰ14并联作为Ⅰ路电流源，Ⅰ路电流源有两个输出端子，分别为LⅠ输出端子18和NⅠ输出端子19；粗调电流源Ⅱ15与细调电流源Ⅱ16并联作为Ⅱ路电流源，Ⅱ路电流源有两个输出端子，分别为LⅡ输出端子20和NⅡ输出端子21，如附图1所示。
图2所示本实施例工作流程图：本实施例的测试功能包括欠压、过压、过载、断相，根据测试功能的不同选择相应的测试方法。
具体的说明是：首先规定控制与保护开关电器的控制电压为Us，额定电流为I，电动调压器测试电压为Ux，Ⅰ路电流源测试电流为I1x，Ⅱ路电流源测试电流为I2x；然后按照下面四个步骤依次进行测试；
第一步，欠压功能测试，依次包括1A、1B、1C、1D、1E五个内容：
1A.调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=85%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；
1B.调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=35%Us时，控制与保护开关电器不可以可靠地闭合，试验次数3次；
1C.调节电动调压器，在-5℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装后倾5°，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，当Ux=（20%-75%）Us时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数5次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值；
1D.调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，在60s内从Us降到0V，当Ux=（70%-35%）Us 时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数1次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值；
第二步，过压功能测试，包括2A一个内容：
2A.调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=110%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；
第三步，过载功能测试，依次包括3A、3B两个内容：
3A.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.05I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.2I时，2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；
3B.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.0I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.5I时，4分钟以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；
第四步，断相功能测试，包括4A一个内容：
4A.控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路A相与B相串联用Ⅰ路电流源提供电流，C相用Ⅱ路电流源提供电流；
以I=25A为例：当I1X=1.0I、I2X=0.9I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源和Ⅱ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后调节电流至I1X=1.15I、I2X=0时，2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间。
图3是本实施例的欠压和过压功能测试接线图：电源Ⅰ1作为电动调压器8的工作电源输入，电动调压器8的输出端子L/X 22和调压器输出端子N/Y 23用导线分别连接自锁按钮25的两个输入端子，自锁按钮25的两个输出端子连接控制与保护开关电器的电磁线圈24。
具体说明是：当实施上述实施例1A时，自锁按钮25处于断开状态，当电动调压器测试电压Ux=85%Us时，试验人员手动按下自锁按钮25，控制与保护开关由断开状态转换为闭合状态；当实施上述实施例1B时，自锁按钮25处于断开状态，当电动调压器测试电压Ux=35%Us时，试验人员手动按下自锁按钮25，控制与保护开关保持断开状态不变；当实施上述实施例2A时，自锁按钮25处于断开状态，当电动调压器测试电压Ux=110%Us时，试验人员手动按下自锁按钮25，控制与保护开关由断开状态转换为闭合状态；当实施上述实施例1C和1D时，自锁按钮25始终处于闭合状态，当该试验进行完毕时，自锁按钮25处于断开状态。
图4是本实施例的过载功能测试接线图：粗调电流源Ⅰ13与细调电流源Ⅰ14并联作为Ⅰ路电流源，Ⅰ路电流源有两个输出端子，分别为LⅠ输出端子18和NⅠ输出端子19；控制与保护开关电器的主电路26进行串联连接，用导线将LⅠ输出端子18与控制与保护开关电器的A相进线端A连接，用导线将控制与保护开关电器的A相出线端a与控制与保护开关电器的B相出线端b连接，用导线将控制与保护开关电器的B相进线端B与控制与保护开关电器的C相进线端C连接，用导线将控制与保护开关电器的C相出线端c与NⅠ输出端子19连接。
具体的说明是：本实施例的过载功能测试包括两部分内容，第一部分内容：控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；以I=25A为例：当I1X=1.05I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.2I时，2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间；第二部分内容：控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；以I=25A为例：当I1X=1.0I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后逐渐增大电流调节至I1X=1.5I时，4分钟以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间。
图5是本实施例的断相功能测试接线图：粗调电流源Ⅰ13与细调电流源Ⅰ14并联作为Ⅰ路电流源，Ⅰ路电流源有两个输出端子，分别为LⅠ输出端子18和NⅠ输出端子19；用导线将LⅠ输出端子18与控制与保护开关电器的A相进线端A连接，用导线将控制与保护开关电器的A相出线端a与控制与保护开关电器的B相出线端b连接，用导线将控制与保护开关电器的B相进线端B与NⅠ输出端子19连接；粗调电流源Ⅱ15与细调电流源Ⅱ16并联作为Ⅱ路电流源，Ⅱ路电流源有两个输出端子，分别为LⅡ输出端子20和NⅡ输出端子21；用导线将LⅡ输出端子20与控制与保护开关电器的C相进线端C连接，用导线将NⅡ输出端子21与控制与保护开关电器的C相出线端c连接。
具体的说明是：控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路A相与B相串联用Ⅰ路电流源提供电流，C相用Ⅱ路电流源提供电流；以I=25A为例：当I1X=1.0I、I2X=0.9I时，计时器开始计时，用Ⅰ路电流源和Ⅱ路电流源提供电流2小时，控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，然后调节电流至I1X=1.15I、I2X=0时2小时以内控制与保护开关电器自动断开，计时器自动记录通电总时间。

Claims (8)

1.一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述动作范围试验测试装置包括单片机控制模块（2），单片机控制模块（2）的工作电源输入端和电动调压器（8）的电源输入端经导线并联连接电源Ⅰ（1），其特征在于：所述单片机控制模块（2）的输入端口经导线分别并联连接电压模块（7）的输出端口、电流模块Ⅰ（9）的输出端口和电流模块Ⅱ（11）的输出端口，单片机控制模块（2）的输出端口经导线分别并联连接电压表（3）的输入端口、电流表Ⅰ（4）的输入端口、电流表Ⅱ（5）的输入端口、计时器（6）的输入端口、电动调压器（8）的控制端口、粗调电流源Ⅰ（13）的控制端口、细调电流源Ⅰ（14）的控制端口、粗调电流源Ⅱ（15）的控制端口和细调电流源Ⅱ（16）的控制端口；电压模块（7）的输入端口经导线连接电动调压器（8）的电源输出端，电流模块Ⅰ（9）的输入端口经导线连接电流互感器Ⅰ（10）的输出端口，电流模块Ⅱ（11）的输入端口经导线连接电流互感器Ⅱ（12）的输出端口；电源Ⅱ（17）经导线并联连接粗调电流源Ⅰ（13）的电源输入端、细调电流源Ⅰ（14）的电源输入端、粗调电流源Ⅱ（15）的电源输入端和细调电流源Ⅱ（16）的电源输入端；粗调电流源Ⅰ（13）的电源输出端和细调电流源Ⅰ（14）的电源输出端经导线并联作为包括LⅠ输出端子（18）和NⅠ输出端子（19）的Ⅰ路电流源，粗调电流源Ⅱ（15）的电源输出端和细调电流源Ⅱ（16）的电源输出端经导线并联作为包括LⅡ输出端子（20）和NⅡ输出端子（21）的Ⅱ路电流源；
将电源Ⅰ和电源Ⅱ接通，检查电压表、电流表Ⅰ、电流表Ⅱ显示正常，开始动作范围试验测试；规定控制与保护开关电器的控制电压为Us，额定电流为Ⅰ，电动调压器测试电压为Ux，Ⅰ路电流源测试电流为I1X，Ⅱ路电流源测试电流为I2X，依次进行欠压功能测试、过压功能测试、过载功能测试和断相功能测试；
所述欠压功能测试包括（1A）调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=85%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；（1B）调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=35%Us时，控制与保护开关电器不可以可靠地闭合，试验次数3次；（1C）调节电动调压器，在-5℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装后倾5°，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，当Ux=（20%~75%）Us 时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数5次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值；（1D）调节电动调压器，在正常环境温度下，将控制与保护开关电器正常安装，当Ux=Us时控制与保护开关电器可靠地闭合，调节电动调压器缓慢降低Ux，在60s内从Us降到0V，当Ux=（70%~35%）Us 时，控制与保护开关电器可以可靠地由闭合状态转换为断开状态，试验次数1次，自动记录控制与保护开关电器断开瞬间的电压值。
2.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述过压功能测试步骤为：调节电动调压器，在40℃环境温度下，将控制与保护开关电器安装前倾5°，当Ux=110%Us时，控制与保护开关电器可以可靠地闭合，试验次数20次；过载功能测试步骤为：控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路各相串联，用Ⅰ路电流源提供电流；断相功能测试的步骤为：控制与保护开关电器保持正常工作闭合状态，将控制与保护开关电器的主电路A相与B相串联用Ⅰ路电流源提供电流，C相用Ⅱ路电流源提供电流。
3.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述电动调压器（8）电源输出端包括并联的调压器输出端子L/X（22）和调压器输出端子N/Y（23）。
4.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述电源Ⅰ（1）为三相四线制交流电源，包括A相、B相、C相和N相，其中，A相与B相组合的标准相电压为交流380V作为电动调压器的电源输入，C相与N相组合的标准相电压为交流220V作为单片机控制模块的电源输入；电源Ⅱ（17）为输出电压为交流220V、容量不小于30kVA的单相电源。
5.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述单片机控制模块（2）通过功能电路分别连接电压升按钮、电压降按钮、电流升按钮、电流降按钮、计时清零按钮和暂停按钮，上述按钮均为点动非自锁按钮。
6.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述电压表（3）为显示范围0-500V、显示精度三位半的普通交流电压表，电流表Ⅰ（4）和电流表Ⅱ（5）的输入源为标准的0-5A，显示最大值为1000A，且分别与电流互感器Ⅰ（10）和电流互感器Ⅱ（12）的输出源相匹配，计数器（6）为普通计时器。
7.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述电压模块（7）输入测量最大值为500V，电动调压器（8）的调压范围是0-500V，电流模块Ⅰ（9）和电流模块Ⅱ（11）的输入测量最大值均为5A；电流互感器Ⅰ（10）和电流互感器Ⅱ（12）为普通交流电流互感器，电流互感器Ⅰ（10）和电流互感器Ⅱ（12）的一次侧为空心线圈，电流互感器Ⅰ（10）和电流互感器Ⅱ（12）的二次侧输出电流0-5A为电流互感器Ⅰ（10）和电流互感器Ⅱ的输出源（12）。
8.根据权利要求1所述的控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置的应用方法，其特征在于：所述粗调电流源Ⅰ（13）和粗调电流源Ⅱ（15）均为单相电源输入，输入电源电压为220V，单相输出电压最大为5V，输出电流最大为1000A，容量为10kVA；从0V调节至5V需要时间为10s；粗调电流源Ⅰ（13）和粗调电流源Ⅱ（15）受单片机控制模块（2）的控制实现输出电流的调节；输出电流调节时95%的电流由粗调电流源Ⅰ（13）输出；所述细调电流源Ⅰ（14）和细调电流源Ⅱ（16）为单相电源输入，输入电源电压为220V，单相输出电压最大为1V，输出电流最大为10A，容量为1kVA；从0V调节至1V需要时间为10s；细调电流源Ⅰ（14）和细调电流源Ⅱ（16）受单片机控制模块（2）的控制实现输出电流的调节，输出电流调节时5%的电流由细调电流源Ⅰ（14）输出；粗调电流源Ⅰ（13）和细调电流源Ⅰ（14）组合并联作为Ⅰ路电流源，粗调电流源Ⅱ（15）和细调电流源Ⅱ（16）组合并联作为Ⅱ路电流源。
CN201910168238.8A 2019-03-06 2019-03-06 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用 Active CN109696626B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910168238.8A CN109696626B (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910168238.8A CN109696626B (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109696626A CN109696626A (zh) 2019-04-30
CN109696626B true CN109696626B (zh) 2024-02-27

Family

ID=66233895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910168238.8A Active CN109696626B (zh) 2019-03-06 2019-03-06 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109696626B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112034334A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 龙铁纵横（北京）轨道交通科技股份有限公司 一种轨道交通机车安全回路继电器功能测试设备及方法
CN112731129B (zh) * 2020-12-14 2024-03-29 许昌开普检测研究院股份有限公司 一种用于测试继电器触点容量的集成可调负载

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401342A (en) * 1965-05-28 1968-09-10 Bell Telephone Labor Inc Suppressed carrier transmission system for multilevel amplitude modulated data signals
CN1996695A (zh) * 2006-12-05 2007-07-11 上海电器科学研究所（集团）有限公司 控制与保护开关电器的多功能电路
CN201804082U (zh) * 2010-08-12 2011-04-20 常熟理工学院 基于虚拟仪器技术的控制与保护开关电器检验装置
CN202939211U (zh) * 2012-12-17 2013-05-15 浙江中凯科技股份有限公司 一种霍尔电流检测装置
CN103368576A (zh) * 2013-07-15 2013-10-23 北京时代民芯科技有限公司 一种数字控制数模转换器满偏输出电流的方法
CN105548795A (zh) * 2015-11-25 2016-05-04 国家电网公司 低压电器设备过载、断相保护特性测试装置及方法
CN108181581A (zh) * 2018-03-19 2018-06-19 山东省产品质量检验研究院 一种剩余电流动作保护器的智能测试装置及测试方法
CN209690467U (zh) * 2019-03-06 2019-11-26 山东省产品质量检验研究院 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401342A (en) * 1965-05-28 1968-09-10 Bell Telephone Labor Inc Suppressed carrier transmission system for multilevel amplitude modulated data signals
CN1996695A (zh) * 2006-12-05 2007-07-11 上海电器科学研究所（集团）有限公司 控制与保护开关电器的多功能电路
CN201804082U (zh) * 2010-08-12 2011-04-20 常熟理工学院 基于虚拟仪器技术的控制与保护开关电器检验装置
CN202939211U (zh) * 2012-12-17 2013-05-15 浙江中凯科技股份有限公司 一种霍尔电流检测装置
CN103368576A (zh) * 2013-07-15 2013-10-23 北京时代民芯科技有限公司 一种数字控制数模转换器满偏输出电流的方法
CN105548795A (zh) * 2015-11-25 2016-05-04 国家电网公司 低压电器设备过载、断相保护特性测试装置及方法
CN108181581A (zh) * 2018-03-19 2018-06-19 山东省产品质量检验研究院 一种剩余电流动作保护器的智能测试装置及测试方法
CN209690467U (zh) * 2019-03-06 2019-11-26 山东省产品质量检验研究院 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
控制与保护开关电器多功能保护模块的研制;赵晓芳;中国优秀硕士论文集;全文 *
陈菲力.中国优秀硕士论文辑.2011,第1章到第5章. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109696626A (zh) 2019-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107064790B (zh) 电压时间型逻辑测试仪及测试方法
CN106646209B (zh) 一种费控断路器高、低温脱扣智能测试设备
CN109696626B (zh) 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置及应用
CN106383308A (zh) 一种费控断路器自动分合闸测试设备
CN113687220B (zh) 一种弹簧储能式真空断路器的模拟装置及方法
CN111239652A (zh) 一种电流互感器极性测试装置
CN110031756B (zh) 一种直流接触器性能测试转换电路及寿命试验的方法
CN110535139B (zh) 一种宽幅调压装置
CN109188263B (zh) 一种高压隔离开关交直流调压电源试验操作二次回路系统
CN2619355Y (zh) 继电保护带电校验仪
CN209690467U (zh) 一种控制与保护开关电器的动作范围试验测试装置
CN108181581B (zh) 一种剩余电流动作保护器的智能测试装置及测试方法
RU2661339C2 (ru) Устройство для стабилизации параметров электрической сети
CN210923901U (zh) 一种阀单元老化装置
CN211554237U (zh) 一种综合型断路器试验接线装置
CN209642067U (zh) 多电源接入的配电柜
CN210898551U (zh) 一种电气系统一次通压同期核相检验系统
CN204376385U (zh) 用于对升压变压器进行送电保护的送电保护装置
CN108279345B (zh) 一种变电所送电检验装置
CN206389101U (zh) 一种带过欠压保护的控制与保护开关电器
CN206756997U (zh) 一种智能费控断路器功能测试装置
CN205543934U (zh) 基于plc控制的智能低压成套开关设备
Fang et al. Detection Method of Distribution Transformer Based on Intelligent Switching Line Switch
CN216526175U (zh) 一种jl接触器阻性负载寿命监测系统
CN213023533U (zh) 一种电压互感器一体化短路试验系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant