CN111398797A - 一种手持式断路器校验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种手持式断路器校验装置，包括机箱和人机界面，所述人机界面设在机箱内，并与机箱形成封闭空腔，空腔内固定有处理模块、计时模块、检测电路模块和电源，所述处理模块分别与计时模块、检测电路模块信号连接，所述电源为处理模块、计时模块、检测电路模块和人机界面供电。本发明实现单人操作完成防跳功能验证，不会有碰接点的风险，并且能持续稳定输出的脉冲，提升试验的可靠性。

Description

一种手持式断路器校验装置

技术领域

本发明涉及断路器检测技术领域，尤其是涉及一种手持式断路器校验装置。

背景技术

市面上尚无专门用于断路器二次反措试验的校验装置，在变电站的年检现场主要通过以下方法进行试验：

（1）防跳回路验证方法：由两个操作人员相互配合，用短接线先后持续短接正电源接点与分、合闸接点，根据断路器的动作情况判断防跳功能是否正常。

（2）三相不一致时间测量方法：由两个操作人员相互配合，一人操作断路器动作，使之处于三相不一致状态，另一人计时，记录断路器两次动作的时间间隔长短。现场计时方法有两种：

第一种方法“手动卡表计时”，断路器第一次动作启动秒表计时，断路器第二次动作停止秒表计时；

第二方法“SOE报文计时”，断路器两次动作，主控制站后台会生产相对应的两条SOE报文，又两条报文时间相减，计算时间间隔。

由此现有技术存在以下缺点

（1）防跳回路验证方法：

a、需要两个操作人员配合，无法单人操作进行试验；

b、使用短接线人为短接接点，安全性低，有误碰的风险；

c、需要保持短接状态，操作人员短接接点不牢靠试验失败，可靠性低。

（2）三相不一致时间测量：

卡表计时的缺点：

a、需要两个操作人员配合，无法单人操作进行试验；

b、听声音手动启动和停止计时，导致时间测量误差大。

SOE报文计时的缺点：

a、需要两个操作人员配合，无法单人操作进行试验；

b、后台报文刷新速度快，年检现场上送后台报文数量很多，寻找相对应的两次报文不便捷。

c、部分老变电站报文没有SOE时间。

发明内容

本发明解决了现有技术中无法单人操作、时间测量误差大和短接不安全的问题，提出了一种手持式断路器校验装置，通过程序控制装置公共空接点与合闸空接点、分闸空接点的导通顺序替代两个操作人员用短接线短接接点，实现单人操作完成防跳功能验证，不会有碰接点的风险，并且能持续稳定输出的脉冲，提升试验的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种手持式断路器校验装置，包括机箱和人机界面，所述人机界面设在机箱内，并与机箱形成封闭空腔，空腔内固定有处理模块、计时模块、检测电路模块和电源，所述处理模块分别与计时模块、检测电路模块信号连接，所述电源为处理模块、计时模块、检测电路模块和人机界面供电。

断路器操作箱的各检测点通过人机界面转接到处理模块，处理模块内置检测程序，通过人机界面接收检测程序运行指令，启动检测电路模块进行检测，同时利用计时模块进行计时，整个检测过程只需一人便能操作，计时准确误误差，同时短接线通过人机界面连接，防止误触，因此安全可靠。配置了操作方便的人机交互操作面板，可由一个操作人员操作本发明装置就能安全、可靠、高质量的完成断路器二次反措试验。

作为优选，所述人机界面设有液晶显示屏和对比度调节旋钮，所述对比度调节旋钮与液晶显示屏信号连接，所述液晶显示屏与处理模块信号连接。针对液晶显示屏，本发明选择可调节屏幕对比度的点阵式液晶显示屏，界面的输出结构为菜单式结构，包括试验项目和试验方法选择界面、子任务界面、子任务执行界面，主要显示分合接点状态、秒表动作时间、闭合分接点和闭合合接点之间的延时时间。

作为优选，所述人机界面还设有若干插线孔和若干按钮，所述若干插线孔和若干按钮分别与处理模块信号连接。插线孔用于校验装置与断路器操作机构箱之间的试验接线。

作为优选，所述若干插线孔包括公共空接点插线孔、分闸空接点插线孔、合闸空接点插线孔和2个开入量插线孔，所述若干按钮包括开关、右选按钮、左选按钮和确认按钮。针对按钮，本发明的按钮为一钮多义型按钮。操作人员可通过按钮输入人机交互指令，进行开机与关机，操作人员可以选择不同的试验项目，防跳回路验证试验或者三相不一致时间测量试验，针对断路器初始位置的不同选择不同的试验方法，还可以通过按钮调整闭合分接点和闭合合接点之间的延时时间大小。

作为优选，所述人机界面设有充电孔，所述充电孔与电源连接，所述电源为可充电式理电池，容量为5600mAh。

作为优选，所述机箱包括箱体和箱盖，所述箱体的一端和箱盖的一端旋转连接，所述人机界面固定在箱体和箱盖重合面上，所述箱盖上设有箱夹。箱夹用于紧扣箱体和箱盖。

本发明装置的机箱材质为密度小、绝缘性能和耐腐蚀性能都好较好的聚丙烯材质，使校验装置小型化、轻便化，便于操作人员手持装置进行操作。

作为优选，所述箱体一侧设有手柄，所述箱体底部设有防滑层，手柄的作用是方便携带；防滑层的作用是防止因误触导致箱体从操作工的手掉落而引起接触不良的情况发生。

作为优选，所述处理模块为CPU，型号为32位总线的ARM7。

作为优选，所述计时模块为由实时时钟芯片和恒温振晶组成的高精度时间系统。为硬件系统提供时间基准，并且能完成计时功能，当开出回路输出时启动计时，开入回路有输入时停止计时，从而完成时间测量。

作为优选，所述检测电路模块包括两路开出回路和一路开入回路，所述两路开出回路的一路开出持续的跳闸脉冲，另一路开出持续的合闸脉冲；所述开入回路为有源开入，接于开入断路器的位置接点。

本发明有以下有益效果：采用ARM芯片控制输出工艺，并配置了操作方便的人机交互操作面板，可由一个操作人员操作本发明装置就能安全、可靠、高质量的完成断路器二次反措试验；内置可充电的锂电池，外配塑料机箱，具有使用寿命长、外形美观，体积小、重量轻、使用安全、方便等特点。

附图说明

图1是本实施例的人机界面结构图；

图2是本实施例的机箱正视图；

图3是本实施例的机箱左视图；

图4是本实施例的机箱右视图；

图5是本实施例的防跳验证试验接线示意图；

图6是本实施例的三相不一致时间测量试验接线示意图；

图7是本实施例的结构图；

其中： 1、公共空接点插线孔 2、分闸空接点插线孔 3、合闸空接点插线孔 4、开入量插线孔 5、对比度调节旋钮 6、液晶显示屏 7、充电孔 8、开关 9、右选按钮 10、确认按钮 11、左选按钮 12、控制电源正极接点 13、合闸接点 14、分闸接点 15、断路器操作机箱 16、控制电源正极 17、A相跳闸接点 18、B相跳闸接点 19、C相跳闸接点 20、机箱 21、处理模块22、计时模块 23、检测电路模块 24、人机界面 25、电源 26、箱盖 27、箱体 28、箱夹 29、手柄 30、防滑层。

具体实施方式

实施例：

本实施例提出一种手持式断路器校验装置，参考图7，包括机箱20和人机界面24，人机界面24设在机箱20内，并与机箱20形成封闭空腔，空腔内固定有处理模块21、计时模块22、检测电路模块23和电源25，处理模块21分别与计时模块22、检测电路模块23信号连接，电源25为处理模块21、计时模块22、检测电路模块23和人机界面24供电。

断路器操作箱的各检测点通过人机界面24转接到处理模块21，处理模块21内置检测程序，通过人机界面24接收检测程序运行指令，启动检测电路模块进行检测，同时利用计时模块进行计时，整个检测过程只需一人便能操作，计时准确误误差，同时短接线通过人机界面连接，防止误触，因此安全可靠。配置了操作方便的人机交互操作面板，可由一个操作人员操作本发明装置就能安全、可靠、高质量的完成断路器二次反措试验。

参考图1，人机界面24设有液晶显示屏6和对比度调节旋钮5，对比度调节旋钮5与液晶显示屏6信号连接，液晶显示屏6与处理模块21信号连接。针对液晶显示屏，本发明选择可调节屏幕对比度的点阵式液晶显示屏，界面的输出结构为菜单式结构，包括试验项目和试验方法选择界面、子任务界面、子任务执行界面，主要显示分合接点状态、秒表动作时间、闭合分接点和闭合合接点之间的延时时间。

人机界面24还设有若干插线孔和若干按钮，若干插线孔和若干按钮分别与处理模块21信号连接。插线孔用于校验装置与断路器操作机构箱之间的试验接线。

若干插线孔包括公共空接点插线孔1、分闸空接点插线孔2、合闸空接点插线孔3和2个开入量插线孔4，若干按钮包括开关8、右选按钮9、左选按钮11和确认按钮10。针对按钮，本发明的按钮为一钮多义型按钮。操作人员可通过按钮输入人机交互指令，进行开机与关机，操作人员可以选择不同的试验项目，防跳回路验证试验或者三相不一致时间测量试验，针对断路器初始位置的不同选择不同的试验方法，还可以通过按钮调整闭合分接点和闭合合接点之间的延时时间大小。

人机界面24设有充电孔7，充电孔7与电源25连接，电源25为可充电式理电池，容量为5600mAh。

参考图2-图4，机箱20包括箱体27和箱盖26，箱体27的一端和箱盖26的一端旋转连接，人机界面24固定在箱体27和箱盖26重合面上，箱盖上设有箱夹28。箱夹用于紧扣箱体27和箱盖26。

本发明装置的机箱材质为密度小、绝缘性能和耐腐蚀性能都好较好的聚丙烯材质，使校验装置小型化、轻便化，便于操作人员手持装置进行操作。

箱体27一侧设有手柄29，箱体27底部设有防滑层30，手柄的作用是方便携带；防滑层的作用是防止因误触导致箱体从操作工的手掉落而引起接触不良的情况发生。

处理模块21为CPU，型号为32位总线的ARM7。采用ARM芯片控制输出工艺，能控制分闸脉冲和合脉冲输出的先后顺序，并且能调整两者之间延时长短。

计时模块22为由实时时钟芯片和恒温振晶组成的高精度时间系统。为硬件系统提供时间基准，并且能完成计时功能，当开出回路输出时启动计时，开入回路有输入时停止计时，从而完成时间测量。本发明装置开出信号时，自动启动计时，本发明装接收到开入信号时，停止计时，时间测量精度高。

检测电路模块23包括两路开出回路和一路开入回路，两路开出回路的一路开出持续的跳闸脉冲，另一路开出持续的合闸脉冲；开入回路为有源开入，接于开入断路器的位置接点。

系统程序的调度条件是多因数的, 不仅与外因有关, 也与内因，即系统当前所处的状态有关。为提高系统效率, 按键的操作响应可采用中断的方式进行。进入键中断服务程序后, 先判别是左选按钮、右选按钮、确认按钮的哪一个键码key触发中断;接着判别当前系统所处的状态当前的显示屏号win 及选项号opt;再由键码key , 系统状态win 和opt决定执行什么作业。

进行防跳验证试验时，参考图5，本装置的公共空接点插线孔1与断路器操作机箱15的控制电源正极接点12连接，分闸空接点插线孔2与断路器操作机箱15的合闸接点13连接，合闸空接点插线孔3与断路器操作机箱15的分闸接点14连接，CPU通过程序控制装置公共空接点与合闸空接点、分闸空接点的导通顺序替代两个操作人员用短接线短接接点，实现单人操作完成防跳功能验证，不会有碰接点的风险，并且能持续稳定输出的脉冲，提升试验的可靠性。针对断路器初始位置为分位时，接好试验线，选择“先分再合”试验方法，本发明装置能先输出持续的分闸脉冲，经过一定延时2.05s后，延时长短可通过按键调整,由0.05s调整为2.05s，再持续输出合闸脉冲。

同理，针对断路器初始位置为合位时，接好试验线，选择“先合再分”试验方法，本发明装置能先输出持续的合闸脉冲，经过一定延时，再持续输出分闸脉冲。因此，本发明装置能控制持续跳、合闸脉冲的输出顺序，并且能调整二者间的延时长短，能有效代替两个操作人员用短接线短接接点进行防跳验证。

进行三相不一致时间测量试验时，参考图6，本装置的公共空接点插线孔1与断路器操作机箱15的控制电源正极16连接，分闸空接点插线孔2与断路器操作机箱15的A相跳闸接点17连接，两个开入量插线孔4其中一个与断路器操作机箱15的B相跳闸接点18，另一个和断路器操作机箱15的C相跳闸接点19连接，当程序控制校验装置导通公共空接点与分闸空接点，发出a相跳闸脉冲时自动启动校验装置计时，当校验装置接受到b相或者c的跳闸信号时自动停止计时，利用本发明进行自动计时，可以实现单人操作完成三相不一致时间测量，且自动开始和停止计时，无人为反应时间，测量误差小。针对断路器初始位置为合位时，接好试验线，选择“分闸计时”启动实验，输出A相分闸脉冲时，自动启动计时，当B相或者C相分闸信号开入到本发明装置时，自动停止计时，完成时间测量：

同理，针对断路器初始位置为分位时，接好试验线，选择“合闸计时”启动实验，输出A相合闸脉冲时，自动启动计时，当A相分闸信号开入到本发明装置时，自动停止计时，完成时间测量。因此，本发明装置能按要求自动开始计时和停止计时，能有一个操作人操作完成三相不一致测量，且时间测量精度高，无人为反应时间。

本发明有以下有益效果：采用ARM芯片控制输出工艺，并配置了操作方便的人机交互操作面板，可由一个操作人员操作本发明装置就能安全、可靠、高质量的完成断路器二次反措试验；内置可充电的锂电池，外配塑料机箱，具有使用寿命长、外形美观，体积小、重量轻、使用安全、方便等特点。

Claims (10)

1.一种手持式断路器校验装置，其特征是，包括机箱（20）和人机界面（24），所述人机界面（24）设在机箱（20）内，并与机箱（20）形成封闭空腔，空腔内固定有处理模块（21）、计时模块（22）、检测电路模块（23）和电源（25），所述处理模块（21）分别与计时模块（22）、检测电路模块（23）信号连接，所述电源（25）为处理模块（21）、计时模块（22）、检测电路模块（23）和人机界面（24）供电。

2.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述人机界面（24）设有液晶显示屏（6）和对比度调节旋钮（5），所述对比度调节旋钮（5）与液晶显示屏（6）信号连接，所述液晶显示屏（6）与处理模块（21）信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述人机界面（24）还设有若干插线孔和若干按钮，所述若干插线孔和若干按钮分别与处理模块（21）信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述若干插线孔包括公共空接点插线孔（1）、分闸空接点插线孔（2）、合闸空接点插线孔（3）和2个开入量插线孔（4），所述若干按钮包括开关（8）、右选按钮（9）、左选按钮（11）和确认按钮（10）。

5.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述人机界面（24）设有充电孔（7），所述充电孔（7）与电源（25）连接，所述电源（25）为可充电式理电池，容量为5600mAh。

6.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述机箱（20）包括箱体（27）和箱盖（26），所述箱体（27）的一端和箱盖（26）的一端旋转连接，所述人机界面（24）固定在箱体（27）和箱盖（26）重合面上，所述箱盖（26）上设有箱夹（28）。

7.根据权利要求6所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述箱体（27）一侧设有手柄（29），所述箱体（27）底部设有防滑层（30）。

8.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述处理模块（21）为CPU，型号为32位总线的ARM7。

9.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述计时模块（22）为由实时时钟芯片和恒温振晶组成的高精度时间系统。

10.根据权利要求1所述的一种手持式断路器校验装置，其特征是，所述检测电路模块（23）包括两路开出回路和一路开入回路，所述两路开出回路的一路开出持续的跳闸脉冲，另一路开出持续的合闸脉冲；所述开入回路为有源开入，接于开入断路器的位置接点。

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