CN110031706A - 智慧用电安全管理系统的极限测试系统 - Google Patents

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CN110031706A CN201910358194.5A CN201910358194A CN110031706A CN 110031706 A CN110031706 A CN 110031706A CN 201910358194 A CN201910358194 A CN 201910358194A CN 110031706 A CN110031706 A CN 110031706A
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阮峰
年自利
李慧民
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Shaoxing Chuangneng New Energy Technology Co Ltd
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Shaoxing Chuangneng New Energy Technology Co Ltd
Shaoxing Branch Of Shanghai Shizhao New Energy Technology Co Ltd
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003Environmental or reliability tests

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Abstract

本发明公开了智慧用电安全管理系统的极限测试系统,包含测试系统本体,测试系统本体由电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒、人机交换系统、防护支架组件模块式集成连接而构成,电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒均设置在测试柜有序安装并连接组成为集成模块,且外接数据电缆总成与人机交换系统连接,本发明能正确模拟出短路、漏电、过载、火花等真实发生的现场环境,验证及测试智慧用电安全管理系统达到设定的技术功能和安全效果。

Description

智慧用电安全管理系统的极限测试系统
技术领域
本发明涉及测试系统类技术领域,尤其是一种智慧用电安全管理系统的极限测试系统。
背景技术
智慧用电管理系统是通过现场安装的70型智慧用电设备终端,实时监测安装企业的电线线路温度、线路突发电流、剩余电流、接触不良、火花、缺相、过压、过流、有功功率、电压、频率等。每隔30秒向后台指挥中心上传一次当前测量的数值;经后台指挥中心综合诊断分析,及时发现漏电、过载、过流、过压、欠压、接触不良、线缆温度异常等容易导致电气火灾发生的隐患。一旦发现异常情况,由监控模式变为预警测量模式,由30秒上传数据变为3秒上传数据,确认存在异常后,就会触发一级预警系统:发出脱扣指令(此指令用户可选),以确保电气火灾事故不进一步扩大。然后系统在现场立即发出明显的声光报警。同时通过DTU的GSM向我司或者分公司的监管指挥中心发送预警信号,并在监管指挥中心大屏幕上实时定位并产生预警日志,平台自动拨打电话及发送报警短信给企业安全员手机上,明确告知位于安装某地,编号多少,出现了某种警情,需要前去处理。若在20分钟内(时间根据行业不同而不同),安全员未到现场排除故障(判断方法:安全员必须在20分钟内按设备上的复位红色按键),将触发二级预警系统,即:我司指挥中心监控员将通过人工坐席方式拨打企业指定安全员电话,明确告知安全员线路存在的问题,并催促企业安全员尽快去处理电气火灾隐患。若无法联系安全员的前提下,我司监控员将与该企业负责人取得联系,进行汇报当前警情;若负责人也无法取得联系,那么由各分公司或代理商派出工程部工作人员上面查看警情,确保每一次警情得到重视。将电气火灾事故消灭在萌芽状态;后台指挥中心会根据用户企业每月用电量情况,经过大数据分析,不断的制定最为优化的用电方案。若有突变电量或者用电负荷不合理,会及时推送消息给企业,为企业量身定制电量节能方案等。利用指挥中心超级计算机进行大数据处理,会根据大数据分析每个企业的用电情况,然后根据企业自身会给企业量身定制用电方案!智慧用电管理系统主要由电气火灾隐患管理指挥中心及智慧用电终端二大部分组成,指挥中心负责设备终端信号采集并分析处理,并将隐患信息向监管部门提供电气火灾隐患风险评估,及向被监控企业安全员推送,同时向服务器上传日志,设备终端监测电线线路的各种风险隐含并向指挥中心实时传输数据并排查隐患,形成电气火灾隐患从发现、监管到治理的有效闭环。
智慧用电管理系统设备终端在出厂前需要在极限条件下进行验证,譬如短路、漏电、过载等,在生产销售环节中往往无法满足该条件的正确测试验证,为此,生产、检测、技术性能后续研发升级及维修中排出故障原因需要进行综合测试或单项测试,为此,特需要一种能能正确模拟出短路、漏电、过载、火花等真实发生的现场环境,进行上述极限测试的测试系统。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供智慧用电安全管理系统的极限测试系统,包含测试系统本体,测试系统本体由电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒、人机交换系统、防护支架组件模块式集成连接而构成,电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒均设置在测试柜有序安装并连接组成为集成模块,且外接数据电缆总成与人机交换系统连接,本发明能正确模拟出短路、漏电、过载、火花等真实发生的现场环境,验证及测试智慧用电安全管理系统达到设定的技术功能和安全效果。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:智慧用电安全管理系统的极限测试系统,包含测试系统本体,所述测试系统本体由电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒、人机交换系统、防护支架组件模块式集成连接而构成,电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置、测试棒均设置在测试柜有序安装并连接组成为集成模块,且外接数据电缆总成与人机交换系统连接;
所述测试柜由上柜和下柜组合,上柜直立设置在下柜的桌面后端,下柜的内腔中搁置式放置电子负载箱、漏电保护装置、短路保护装置,下柜的内腔上端外侧面并排设若干插座,插座的左侧设测试电源开关,电子负载箱的引出的三根连接电缆分别与插座电路连通,漏电保护装置、短路保护装置引出的各一根连接电缆均与插座电路连通;
所述上柜设电控箱,上柜的顶部外设若干警示灯,上柜的侧面设系统状态信号灯,电控箱从内向外引出一组电源线;
所述下柜的桌面前端设耐压10KV绝缘块一,桌面上绝缘块一的左侧位置设调压系统;
所述人机交换系统为柜式结构的下柜体和上柜体构成,上柜体设PLC及触摸屏,所述PLC及触摸屏右端设电压显示灯和频率显示灯,电压显示灯和频率显示灯的下端位置设急停按钮;
所述测试棒是一件包含支架二、支架三、支架一及直线电机组成的结构组件,直线电机与支架二、支架三连接且推杆朝向为左向,支架二、支架三固定在下柜的桌面,支架二的左端设支架一并与下柜的桌面固定,推杆的头部设绝缘块二,绝缘块二连接头部外露的导电体二,导电体二的尾部连接电源线一,所述电源线一从绝缘块二内引出后进入支架二的内腔向下进入下柜的桌面内后电路连接,支架一的右端面设绝缘块一,所述绝缘块一的右端面设导电体一,所述导电体一连接电源线二进入支架一内腔并向下进入下柜的桌面内后电路连接;
所述电控箱的内腔安装总开关,总开关下端设保险装置,保险装置下端设感应器,所述感应器下端设支线开关,所述支线开关下端输出端的电缆穿过支线开关下端的互感器后引出电控箱,外端引入的输入电缆接入总开关的输入上口,总开关的输出下端连接的电缆一分二,一路电缆连接保险装置的输入端,另一路数据电缆总成与人机交换系统电路连通;
所述防护支架是透明的塑性材料制成,形状与下柜的桌面三个周边相符且向上延伸,防护支架的高度与电控箱下沿平齐。
进一步设置,所述电源线二进入支架一的部位设绝缘护套一,所述电源线一进入支架二的部位设绝缘护套一,绝缘护套一分别把电源线二与支架一、电源线一与支架二的位置固定且锁定。
本发明的有益效果是:本发明能正确模拟出短路、漏电、过载、火花等真实发生的现场环境,验证及测试智慧用电安全管理系统达到设定的技术功能和安全效果。
附图说明
图1为本发明的示意图;
图2为图1中测试棒的示意图;
图3为图1中电控箱的示意图;
图4为图1中用电安全管理系统的连接图;
图5为本发明的人机交换的流程图;
图6为本发明的极限测试和信息反馈流程图;
图7为本发明过载过流过温测试PLC及触摸屏显示图画面;
图8为本发明线路过压、欠压、缺相测试PLC及触摸屏显示图画面;
图9为本发明短路测试PLC及触摸屏显示图画面;
图10为本发明漏电测试PLC及触摸屏显示图画面;
图11为本发明中PLC及触摸屏505的工作首页画面。
图中:电子负载箱1、漏电保护装置2、短路保护装置3、测试棒4、绝缘块一41、导电体一42、绝缘块二43、导电体二44、电源线一45、绝缘护套一46、支架一47、电源线二48、直线电机49、推杆491、支架二401、支架三402、人机交换系统5、上柜体501、下柜体502、急停按钮503、频率显示灯504、PLC及触摸屏505、电压显示灯506、防护支架6、测试系统本体7、数据电缆总成8测试柜9、上柜901、下柜902、电控箱10、输入电缆1010、总开关1020、保险装置1030、感应器1040、支线开关1050、互感器1060、电缆1070、警示灯11、系统状态信号灯12、调压系统13、测试电源开关14、插座15、连接电缆16、USB端口17、被测智慧用电管理系统设备终端1001、接线端1002。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1~图3所示,智慧用电安全管理系统的极限测试系统,包含测试系统本体7,所述测试系统本体7由电子负载箱1、漏电保护装置2、短路保护装置3、测试棒4、人机交换系统5、防护支架6组件模块式集成且硬件连接而构成并在导入人机交换系统5相对应的代码程序,电子负载箱1、漏电保护装置2、短路保护装置3、测试棒4均设置在测试柜9有序安装并连接组成为集成模块,且外接数据电缆总成8与人机交换系统5连接。
电子负载箱1由功率电阻、PTC发热、电子负载、散热风机、功率测量仪表等构成。当用户选择不同功率时,本电子负载箱能准确的还原用户所需功率。譬如用户在触摸屏选择3KW功率,电子负载箱能输出3KW的阻性功率。
漏电保护装置2由功率电阻、PTC发热、电子负载、散热风机等构成。当用户选择漏电测试时,漏电保护装置就会发生保护性作用。直线电机将测试棒(AC220V火线)输送到测试的接地测试桩时,实际是接通了本漏电保护装置的火线,本漏电保护装置的零线是没有经过被测智慧用电终端的零序互感器,故作为被测智慧用电终端就能检测到产生了漏电流,从而触发被测智慧用电终端的预警。达到漏电测试的效果。
短路保护装置3由功率电阻、PTC发热、电子负载、散热风机等构成。当用户选择短路测试时,短路保护装置就会发生保护性作用。测试棒4组件中的直线电机49的推杆491将AC220V的火线输送到测试的短路测试桩时,实际是接通了本短路保护装置的火线,本保护装置功率较大,在30KW的阻性负载构成。在测试棒与短路测试桩接通瞬间产生不低于130A的瞬间电流,接近于短路效果。被测智慧用电设备终端在瞬间产生大流量就会判定为短路,从而产生预警。达到短路测试的效果。
所述测试柜9由上柜901和下柜902组合,上柜901直立设置在下柜902的桌面后端,下柜902的内腔中搁置式放置电子负载箱1、漏电保护装置2、短路保护装置3,下柜902的内腔上端外侧面并排设若干插座15,插座15的左侧设测试电源开关14,电子负载箱1的引出的三根连接电缆16分别与插座15电路连通,漏电保护装置2、短路保护装置3引出的各一根连接电缆16均与插座15电路连通;
所述上柜901设电控箱10,上柜901的顶部外设若干警示灯11,上柜901的侧面设系统状态信号灯12,电控箱10从内向外引出一组电源线;
所述下柜902的桌面前端设绝缘块一41,桌面上绝缘块一41的左侧位置设0-300V的调压系统13,由0-300V调压器构成,当测试员需要测试超压或者低压时,通过调节调压器的电压,使得被测智慧用电检测到不同的电压值,从而达到超压、正常、低压不同的预警效果。
所述人机交换系统5为柜式结构的下柜体502和上柜体501构成,上柜体501设PLC及触摸屏505,所述PLC及触摸屏505右端设电压显示灯506和频率显示灯504,电压显示灯506和频率显示灯504的下端位置设急停按钮503,测试前和测试时由测试员通过人机交互触摸屏控制整套极限测试装置的各种状态,人机交换系统5设若干USB端口17,能外接计算机联网操作,且接入网络控制终端进行远程操作。
所述测试棒4是一件包含支架二401、支架三402、支架一47及直线电机49组成的结构组件,直线电机49与支架二401、支架三402连接且推杆491朝向为左向,支架二401、支架三402固定在下柜902的桌面,支架二401的左端设支架一47并与下柜902的桌面固定,推杆491的头部设绝缘块二43,绝缘块二43连接头部外露的导电体二44,导电体二44的尾部连接电源线一45,所述电源线一45从绝缘块二43内引出后进入支架二401的内腔向下进入下柜902的桌面内后电路连接,支架一47的右端面设绝缘块一41,所述绝缘块一41的右端面设导电体一42,所述导电体一42连接电源线二48进入支架一47内腔并向下进入下柜902的桌面内后电路连接,当用户选择短路、漏电极限测试时,往返电机丝杆头带着火线测试夹向短路或者漏电测试桩进行接触,配合短路、漏电保护装置从而模拟短路、漏电等极限状态。
所述电控箱10的内腔安装总开关1020,总开关1020下端设保险装置1030,保险装置1030下端设感应器1040,所述感应器1040下端设支线开关1050,所述支线开关1050下端输出端的电缆1070穿过支线开关1050下端的互感器1060后引出电控箱10,外端引入的输入电缆1010接入总开关1020的输入上口,总开关1020的输出下端连接的电缆一分二,一路电缆连接保险装置1030的输入端,另一路数据电缆总成8与人机交换系统5电路连通,且能外接计算机或网络终端远程编辑和控制
所述防护支架6是透明的塑性材料制成,形状与下柜902的桌面三个周边相符且向上延伸,防护支架6的高度与电控箱10下沿平齐,把下柜902桌面的前端、左右两端遮挡,把测试棒4包裹式防护,遮挡短路测试时瞬间的电火花飞溅。
所述电源线二48进入支架一47的部位设绝缘护套一46,所述电源线一45进入支架二401的部位设绝缘护套一46,绝缘护套一46分别把电源线二48与支架一47、电源线一45与支架二401的位置固定且锁定。
实施案例一
准备测试:打开电源,启动系统:挂装好被测智慧用电设备终端,位置在1001,且电缆1070连接如图4所示中被测智慧用电管理系统终端1001下端的接线端1002,连接端从F端到A端依次为电流互感、温感、脱扣、相电流、电压检测、电源输入,打开总闸,使得整套系统通电。人机交换系统启动,出现初始启动画面,约过30秒,启动完毕,出现初始画面,测试员轻触“智慧用电管理系统设备终端现场综合模拟试验仪”,系统就会显示如图11的四个工作子画面,分别为线路过载、欠压过压缺相、线路短路、线路漏电四类测试项目,测试可以根据需求点击选择。
图5、图6分别测试时的人机交换和极限测试时的流程图和信息反馈流程图,
线路过载测试:进行线路过载测试时,轻触“线路过载”选项,系统跳转到如图7画面:因为考虑到线路需要通过电子负载大功率使得线路超负荷工作,故只能在ABC三相中,选择一相。只有当选择其中一相时,方可进行负载功率调整。负载功率调整有3KW、6KW、9KW,根据被测智慧用电设备终端的测试要求进行功率调整。密切关注线缆温度,如果线缆温度超过75℃,被测智慧用电设备终端1001未进行预警,那么本系统就自动切断电源保护线缆,判定被测智慧用电设备终端1001不合格。反之在70℃±1℃出现预警,则判定被测智慧用电设备终端1001合格,测试完毕后,按返回按键,退回到PLC及触摸屏505图11的工作画面。
线路欠压、过压、缺相测试:进行欠压过压缺相测试,轻触“欠压过压缺相”选项,系统跳转到如图8的欠压过压缺相测试画面,测试员选择ABC三相,可以单选也可以多选,选择完毕后,再选择是要进行过压测试还是欠压测试,只要当选择正确时,测试按键才能出现;测试员需要测试AC二相进行欠压测试,那么进行如下操作:轻触“A相打开”“C相打开”“欠压测试”,点击住“测试按键”3秒以上,直到触发被测智慧用电设备终端1001相对应的A相、C相电压过低预警。判定为欠压测试合格。反之为不合格,过压测试、ABC任意组合测试依次类推,测试完毕按退出按键退出到图11的工作画面。
线路短路测试:进行线路短路测试,轻触“线路短路”选项,系统跳转到如图9的线路短路测试画面:向左箭头代表用于测试漏电;向右箭头代表用于测试短路,中间圆圈代表寻找直线电机的原点在中间的位置;闪电表示测试棒已通电,严禁触摸,轻触“测试棒通电”按键,轻触向右移动箭头,此时设备顶部红色警灯闪烁,直线电机49的推杆491伸展,直至移动到导电体一42、导电体二44相碰,发出明显的火花,此时被测智慧用电设备终端在1秒内应进行短路预警,判定为被测智慧用电设备终端合格。反之为不合格。测试完毕后,关闭测试棒电源,按退出键进行退出。若直线电机49的推杆491未处理原点状态,那么系统自动寻找原点,寻找原点时,PLC及触摸屏505上显示“系统正在自动复位测试棒,请稍候”,系统找到原点后,自动退出到图11的工作画面。
线路漏电测试:进行线路漏电测试,轻触“线路漏电”选项,系统跳转到如图10的线路漏电测试画面:轻触“线路漏路”选项,系统跳转到如图10的线路漏路测试画面:向左箭头代表用于测试漏电;向右箭头代表用于测试短路,中间圆圈代表寻找直线电机的原点在中间的位置;闪电表示测试棒已通电,严禁触摸,轻触“测试棒通电”按键,轻触左向移动箭头,此时设备顶部红色警灯闪烁,直线电机49的推杆491伸展,直至移动到导电体一42、导电体二44相碰,发出明显的火花,此时被测智慧用电设备终端应进行漏电预警,判定为被测智慧用电设备终端合格。反之为不合格。测试完毕后,关闭测试棒电源,按退出键进行退出。若直线电机49的推杆491未处理原点状态,那么系统自动寻找原点,寻找原点时,PLC及触摸屏505上显示“系统正在自动复位测试棒,请稍候”,系统找到原点后,自动退出到图11的工作画面。
本发明模拟出短路、漏电、过载、火花等真实发生的现场环境,能有效且真实验证及被测试智慧用电管理系统设备终端1001的各项指标及功能,使智慧用电管理系统1001在实际应用中监测设备终端的电线线路的各种风险隐含并向指挥中心实时传输数据并排查隐患,形成电气火灾隐患从发现、监管到治理的有效闭环。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.智慧用电安全管理系统的极限测试系统,其特征在于:包含测试系统本体(7),所述测试系统本体(7)由电子负载箱(1)、漏电保护装置(2)、短路保护装置(3)、测试棒(4)、人机交换系统(5)、防护支架(6)组件模块式集成连接而构成,电子负载箱(1)、漏电保护装置(2)、短路保护装置(3)、测试棒(4)均设置在测试柜(9)有序安装并连接组成为集成模块,且外接数据电缆总成(8)与人机交换系统(5)连接;
所述测试柜(9)由上柜(901)和下柜(902)组合,上柜(901)直立设置在下柜(902)的桌面后端,下柜(902)的内腔中搁置式放置电子负载箱(1)、漏电保护装置(2)、短路保护装置(3),下柜(902)的内腔上端外侧面并排设若干插座(15),插座(15)的左侧设测试电源开关(14),电子负载箱(1)的引出的三根连接电缆(16)分别与插座(15)电路连通,漏电保护装置(2)、短路保护装置(3)引出的各一根连接电缆(16)均与插座(15)电路连通;
所述上柜(901)设电控箱(10),上柜(901)的顶部外设若干警示灯(11),上柜(901)的侧面设系统状态信号灯(12),电控箱(10)从内向外引出一组电源线;
所述下柜(902的桌面前端设绝缘块一(41),桌面上绝缘块一(41)的左侧位置设调压系统(13);
所述人机交换系统(5)为柜式结构的下柜体(502)和上柜体(501)构成,上柜体(501)设PLC及触摸屏505),所述PLC及触摸屏(505)右端设电压显示灯(506)和频率显示灯(504),电压显示灯(506)和频率显示灯(504)的下端位置设急停按钮(503);
所述测试棒(4)是一件包含支架二(401)、支架三(402)、支架一(47)及直线电机(49)组成的结构组件,直线电机(49)与支架二(401)、支架三(402)连接且推杆(491)朝向为左向,支架二(401)、支架三(402)固定在下柜(902)的桌面,支架二(401)的左端设支架一(47)并与下柜(902)的桌面固定,推杆(491)的头部设绝缘块二(43),绝缘块二(43)连接头部外露的导电体二(44),导电体二(44)的尾部连接电源线一(45),所述电源线一(45)从绝缘块二(43)内引出后进入支架二(401)的内腔向下进入下柜(902)的桌面内后电路连接,支架一(47)的右端面设绝缘块一(41),所述绝缘块一(41)的右端面设导电体一(42),所述导电体一(42)连接电源线二(48)进入支架一(47)内腔并向下进入下柜(902)的桌面内后电路连接;
所述电控箱(10)的内腔安装总开关(1020),总开关(1020)下端设保险装置(1030),保险装置(1030)下端设感应器(1040),所述感应器(1040)下端设支线开关(1050),所述支线开关(1050)下端输出端的电缆(1070)穿过支线开关(1050)下端的互感器(1060)后引出电控箱(10),外端引入的输入电缆(1010)接入总开关(1020)的输入上口,总开关(1020)的输出下端连接的电缆一分二,一路电缆连接保险装置(1030)的输入端,另一路数据电缆总成(8)与人机交换系统(5)电路连通;
所述防护支架(6)是透明的塑性材料制成,形状与下柜(902)的桌面三个周边相符且向上延伸,防护支架(6)的高度与电控箱(10)下沿平齐。
2.如权利要求1所述智慧用电安全管理系统的极限测试系统,其特征在于:所述电源线二(48)进入支架一(47)的部位设绝缘护套一(46),所述电源线一(45)进入支架二(401)的部位设绝缘护套一(46),绝缘护套一(46)分别把电源线二(48)与支架一(47)、电源线一(45)与支架二(401)的位置固定且锁定。
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