CN111638426A - 一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了本发明提供了一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法，该测试系统包括耐压测试仪、控制系统、切换开关、接线排、输入装置、输出装置、第一传动装置和第二传动装置；该测试方法：在控制系统的控制下，切换开关接通被测回路；经第一间隔时间T1后，绝缘耐压仪输出指定的工频交流电压经切换开关到被试回路；在控制系统控制下，耐压仪输出停止，经第一间隔时间T1后，切换开关全部接地放电，且经过第二间隔时间T2；在控制系统的控制下改变测试回路，进行下一回路测试。本发明可以有效解决传统的终端耐压试验中存在的智能化程度低、安全性差、工作效率低和可信度差等问题，其测量结果为配电终端的全寿命周期管理提供了可靠的数据支撑。

Description

一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法

技术领域

本发明属于配电终端耐压试验技术领域，具体的，涉及一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法。

背景技术

配电终端是实现配电自动化系统功能的基础，担负着数据采集、状态监控和信息上传的重任。根据配电终端功能的差异，大致分为站所终端DTU、馈线终端FTU、智能配变终端TTU、配电线路故障指示器等种类。这些配电终端在入网前都会经过严格的检测，其中就包括耐压试验。耐压试验主要考察终端设备的绝缘性能，通过耐压试验可以及时发现设备存在的或者由于长期运行而产生的绝缘缺陷问题。通常情况下，工频交流耐压试验经常用于测试配电终端的绝缘性能，即在非电气连接的两个独立回路之间及各带点回路对地之间施加1分钟的数倍于额定电压的交流电。

以馈线终端FTU为例，其设备包括电源回路、控制输出回路、状态输入回路、交流工频电流输入回路和交流工频电压输入回路等，根据回路额定输入电压的不同，耐压试验所施加的电压不同。目前，耐压试验依赖于一套绝缘耐压仪，通过手工接线，手动调压，人工换线，人为记录的流程来测试终端。

通过以上的测试流程，可以发现这种测试流程和方法存在着如下几个问题：(1)手工接线，由于被试终端回路较多，在被试回路之间加上数倍的工频电压，而其他回路需要接地；在大量的测试过程中难免会发生接错线的情况，从而导致测试电压直接接地；(2)手动调压，测试人员在调节仪器时，有触碰到高电压的危险，造成高压直接对人员进行放电，安全性较差；(3)人工换线，由于需要测试不同回路对金属外壳的耐压性能，所以在测试过程中需要频繁的换线，无法保证测试效率和准确率；(4)人为记录，无法做到数据的自动处理，且通过人工判断测试结果的合格与否，工作效率低，可信度低。

发明内容

本申请提出了一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法，可以有效解决传统的终端耐压试验中存在的智能化程度低、安全性差、工作效率低和可信度差等问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种用于配电终端耐压试验的测试系统，包括耐压测试仪；还包括控制系统、切换开关、接线排、输入装置、输出装置、第一传动装置和第二传动装置；

所述控制系统与切换开关、耐压测试仪电连接，用于控制切换开关的动作和耐压测试仪的输出；所述切换开关通过接线排与被测试品连接；所述控制系统还与第一传动装置、第二传动装置电连接，控制第一传动装置和第二传动装置的动作；所述输入装置电连接控制系统的输入端，所述输出装置电连接控制系统的输出端。

作为本测试系统的进一步改进，所述切换开关包括高压母排、第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器；所述高压母排包括高压接线排和接地线排；所述接线排包括接线排公头和接线排母头；所述高压接线排的一端与耐压测试仪的高压输出相连，另一端与第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常开触点的一端相连，常开触点的另一端与接线排母头连接；所述接地线排与耐压测试仪接地端相连，同时也和第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常闭触点的一端相连接，常闭触点的另一端也与接线排母头连接。

作为本测试系统的进一步改进，所述接线排母头为香蕉插座，接线排公头为香蕉插头，两者可以紧密连接；接线排公头通过航插与试品连接。

作为本测试系统的进一步改进，所述第一传动装置包括第一驱动电机、传送带、绷带、第一传感器和第二传感器；所述第一驱动电机在控制系统的控制下带动传送带的转动；绷带均匀分布于传送带上的一侧，用于固定接线排公头的两端，使其垂直向上；第一传感器和第二传感器与所述控制系统电连接，位于传送带的一侧，且与绷带位于同一侧，向控制系统提供接线排公头的位置信息，进而控制第一驱动电机的启停。

作为本测试系统的进一步改进，所述第二传动装置包括第二驱动电机、丝杠、丝杠螺母座和第三传感器；所述第二驱动电机与所述丝杠固定连接，所述接线排母头固定连接在丝杆螺母座上，接线排母头垂直向下，在所述控制系统的控制下，可完成接线排母头的垂直运动；所述第三传感器与控制系统电连接，主要向控制系统传递接线排母头的位置信号。

作为本测试系统的进一步改进，所述输入装置为具有扫码和照相功能的相机，所述相机与所述控制系统电连接，将试品箱体上的二维码信息和试品照片传递给控制系统。

作为本测试系统的进一步改进，所述输出装置为告警装置，控制系统将告警信息传送给告警装置；所述告警装置包括分别与控制系统电连接电连接的语音报警器、灯光报警器和LED显示屏。

一种利用上述用于配电终端耐压试验的测试系统的测试方法，包括如下步骤：

步骤S1，首先定义第一高压接触器所在回路为第一测试回路，根据第一测试回路所连接的终端回路的额定输入电压，在控制系统中设置耐压测试仪的输出电压；同理定义其他回路且设置其他测试回路的参数，同时设置回路之间的耐压测试电压；

步骤S2，将配电终端的后备电源空开断开，采集和供电回路空开合闸，然后用航插将终端的各测试回路和接线排公头连接；

步骤S3，用绷带将接线排公头固定于传送带上，使之垂直向上；在控制系统的作用下，第一驱动电机以第一旋转速度旋转，带动传送带上的终端试品和接线排公头移动；当接线排公头的首端经过第一传感器时，控制系统控制第一驱动电机使其以第二旋转速度运行；当接线排公头的首端经过第二传感器时，控制系统控制第一驱动电机停止；

步骤S4，相机开始拍照并扫描箱体上的二维码信息，并将其记录在新建文档中；

步骤S5，控制系统控制第二驱动电机正向旋转，从而在丝杠的作用下带动接线排母头垂直向下运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当小于第一距离时，第二驱动电机停转；此时实现接线排公头和接线排母头的牢固电气连接；

步骤S6，在控制系统的控制下，切换开关接通被测回路；经第一间隔时间T1后，绝缘耐压仪输出指定的工频交流电压经切换开关到被试回路；如果测试无击穿或泄露，经过1分钟后记录当下测试电压和泄露电流值；在控制系统控制下，耐压仪输出停止，且经第一间隔时间T1后，切换开关全部接地放电，且经过至少第二间隔时间T2；在控制系统的控制下改变测试回路，进行下一回路测试，直到所有回路测试完成；

步骤S7，控制系统控制第二驱动电机反向旋转，使丝杠带动接线排母头垂直向上运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当大于第二距离时，第二驱动电机停转；保证接线排公头和接线排母头之间的距离，避免影响试品的向下传递。作为本测试方法的进一步改进，如被试配电终端为同型号产品则循环执行步骤S2-步骤S7，否则执行步骤S1-步骤S7开始。

作为本测试方法的进一步改进，所述步骤S6，如被试配电终端的回路有泄露或击穿现象，控制系统将切断绝缘耐压仪的输出，并将当前测试回路的电压和泄露电流记录下来，同时通过语音报警器、灯光报警器报警，并将不合格试品的ID在LED显示屏上轮回显示。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明提供了一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法，可以有效解决传统的终端耐压试验中存在的智能化程度低、安全性差、工作效率低和可信度差等问题，其测量结果为配电终端的全寿命周期管理提供了可靠的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的电路结构图；

图2是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的切换开关示意图；

图3是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的第一传动装置运行流程图；

图4是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的第二传动装置运行流程图；

图5是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的耐压试验流程图；

图6是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的回路测试流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

图1是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的电路结构图，包括耐压测试仪、控制系统、切换开关、接线排、相机、告警装置、第一传动装置和第二传动装置；控制系统与切换开关、耐压测试仪电连接，用于控制切换开关的动作和耐压测试仪的输出；切换开关通过接线排与被测试品连接；同时控制系统还与第一传动装置、第二传动装置电连接，控制第一传动装置和第二传动装置的动作。接线排包括接线排公头和接线排母头。

图2是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的切换开关示意图，包括与耐压测试仪直接连接的高压母排和从左到右的第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器。其中高压母排包括高压接线排和接地线排，高压接线排的一端与耐压测试仪的高压输出相连，另一端与第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常开触点的一端相连，常开触点的另一端与接线排母头连接；所述接地线排与耐压测试仪接地端相连，同时也和第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常闭触点的一端相连接，常闭触点的另一端也与接线排母头连接；接线排母头为香蕉插座，接线排公头为香蕉插头，两者可以紧密连接；接线排公头通过航插与试品连接。通常情况下，各高压接触器与接地线排连接，保护人员安全。

图3是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的第一传动装置运行流程图，主要用于将传送带上的待测试品水平运输到测试位置；第一传动装置包括第一驱动电机、传送带、

绷带、第一传感器和第二传感器；第一驱动电机在控制系统的控制下带动传送带的转动；绷带均匀分布于传送带上的一侧，用于固定长方形接线排公头的两端，使其金属导电部分垂直向上；第一传感器和第二传感器与所述控制系统电连接，位于传送带的一侧，且与绷带位于同一侧，向控制系统提供接线排公头的位置信息，进而控制第一驱动电机的启停。此处的第一传感器和第二传感器可以采用光电传感器。

通常情况下，控制系统控制第一驱动电机以第一旋转速度运行，此时速度较快(可根据需求设置)，当长方形接线排公头的首端经过第一传感器后，第一驱动电机减速，并以第二旋转速度运行，此时速度较慢，利于及时停车。当长方形接线排公头的首端经过第二传感器后，第一驱动电机立刻停机，此时长方形接线排公头正好位于第一传感器和第二传感器之间，且其正上方为接线排母头。

图4是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的第二传动装置运行流程图；第二传动装置包括第二驱动电机、丝杠、丝杠螺母座和第三传感器；第二驱动电机与丝杠固定连接，接线排母头固定连接在丝杆螺母座上，接线排母头垂直向下，在控制系统的控制下，可完成接线排母头的垂直运动；第三传感器与控制系统电连接，主要向控制系统传递接线排母头的位置信号。此处的第三传感器可以采用超声波测距传感器，接线排母头内部为弹簧铜片，保证其与接线排公头的可靠紧密连接。

通常情况下，控制系统控制第二驱动电机以正向旋转，丝杠将其转化成直线运动，使接线排母头垂直向下运动。第三传感器实时测量接线排公头与母头之间的距离，当小于第一距离时，第二驱动电机停机。待终端所有回路耐压试验完成后，控制系统控制第二驱动电机反转，使接线排母头垂直向上运动，当大于第二距离时，第二驱动电机停转，第一传动装置将待测设备移开，周而复始。

图5是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的耐压试验流程图，具体流程如下所述：

步骤S1，首先定义第一高压接触器所在回路为第一测试回路，根据第一测试回路所连接的终端回路的额定输入电压，在控制系统中设置耐压测试仪的输出电压；同理定义其他回路且设置其他测试回路的参数。同时也可以设置回路之间的耐压测试电压。

步骤S2，将配电终端的后备电源空开断开，采集和供电回路空开合闸，然后用航插将终端的各测试回路和接线排公头连接；此处的航插为专用航插，各电压等级回路已经做短接处理。

步骤S3，用绷带将长方形接线排公头固定于传送带上，使金属导电部分垂直向上；在控制系统的作用下，第一驱动电机以第一旋转速度旋转，带动传送带上的终端试品和接线排公头移动；当接线排公头的首端经过第一传感器时，控制系统控制第一驱动电机使其以第二旋转速度运行；当接线排公头的首端经过第二传感器时，控制系统控制第一驱动电机停止。此时接线排公头处于接线排母头的正下方。

步骤S4，相机开始拍照并扫描箱体上的二维码信息，并将其记录在新建文档中。

步骤S5，控制系统控制第二驱动电机正向旋转，从而在丝杠的作用下带动接线排母头垂直向下运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当小于第一距离时，第二驱动电机停转；此时实现接线排公头和接线排母头的紧密电气连接。

步骤S6，根据初始化设置，对各回路对地以及回路间进行耐压试验，同时记录数据，直至整台终端测试完成。控制系统控制第二驱动电机反向旋转，使丝杠带动接线排母头垂直向上运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当大于第二距离时，第二驱动电机停转；保证接线排公头和接线排母头之间的距离，避免影响试品的向下传递。如为

同型号产品则循环执行步骤S2-步骤S7，否则执行步骤S1-步骤S7即可实现批量自动化测试。

图6是一种用于配电终端耐压试验的测试系统及方法的回路测试流程图；当待测试品被运输到试验区域，且接线排公头和母头已经可靠连接后，在控制系统的控制下，切换开关接通被测回路；经第一间隔时间T1后，绝缘耐压仪输出指定的工频交流电压经切换开关到被试回路；如果测试无击穿或泄露，经过1分钟后记录当下测试电压和泄露电流值；在控制系统控制下，耐压仪输出停止，且经第一间隔时间T1后，切换开关全部接地放电，且经过至少第二间隔时间T2；在控制系统的控制下改变测试回路，进行下一回路测试，直到所有回路测试完成。如有泄露、击穿等现象，控制系统将切断绝缘耐压仪的输出，并将当前测试回路的电压和泄露电流记录下来，同时通过语音报警器、灯光报警器报警，并将不合格试品的ID在LED显示屏上轮回显示。此处的第一间隔时间T1作用有二：一、给硬件电路足够的动作时间；二、检测动作后的切换开关状态是否与输出状态一致，保证设备的输出安全。此处的第二间隔时间T2作用：为被测试的回路充分放电，避免人员在拆卸待测终端时触电。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于配电终端耐压试验的测试系统，包括耐压测试仪；其特征在于：还包括控制系统、切换开关、接线排、输入装置、输出装置、第一传动装置和第二传动装置；

所述控制系统与切换开关、耐压测试仪电连接，用于控制切换开关的动作和耐压测试仪的输出；所述切换开关通过接线排与被测试品连接；所述控制系统还与第一传动装置、第二传动装置电连接，控制第一传动装置和第二传动装置的动作；所述输入装置电连接控制系统的输入端，所述输出装置电连接控制系统的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述切换开关包括高压母排、第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器；

所述高压母排包括高压接线排和接地线排；所述接线排包括接线排公头和接线排母头；

所述高压接线排的一端与耐压测试仪的高压输出相连，另一端与第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常开触点的一端相连，常开触点的另一端与接线排母头连接；所述接地线排与耐压测试仪接地端相连，同时也和第一高压接触器、第二高压接触器、第三高压接触器、第四高压接触器、第五高压接触器和接地高压接触器的常闭触点的一端相连接，常闭触点的另一端也与接线排母头连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述接线排母头为香蕉插座，接线排公头为香蕉插头，两者可以紧密连接；接线排公头通过航插与试品连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述第一传动装置包括第一驱动电机、传送带、绷带、第一传感器和第二传感器；所述第一驱动电机在控制系统的控制下带动传送带的转动；绷带均匀分布于传送带上的一侧，用于固定接线排公头的两端，使其垂直向上；第一传感器和第二传感器与所述控制系统电连接，位于传送带的一侧，且与绷带位于同一侧，向控制系统提供接线排公头的位置信息，进而控制第一驱动电机的启停。

5.根据权利要求1所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述第二传动装置包括第二驱动电机、丝杠、丝杠螺母座和第三传感器；所述第二驱动电机与所述丝杠固定连接，所述接线排母头固定连接在丝杆螺母座上，接线排母头垂直向下，在所述控制系统的控制下，可完成接线排母头的垂直运动；所述第三传感器与控制系统电连接，主要向控制系统传递接线排母头的位置信号。

6.根据权利要求1所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述输入装置为具有扫码和照相功能的相机，所述相机与所述控制系统电连接，将试品箱体上的二维码信息和试品照片传递给控制系统。

7.根据权利要求1所述的一种用于配电终端耐压试验的测试系统，其特征在于：所述输出装置为告警装置，控制系统将告警信息传送给告警装置；所述告警装置包括分别与控制系统电连接电连接的语音报警器、灯光报警器和LED显示屏。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述用于配电终端耐压试验的测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，首先定义第一高压接触器所在回路为第一测试回路，根据第一测试回路所连接的终端回路的额定输入电压，在控制系统中设置耐压测试仪的输出电压；同理定义其他回路且设置其他测试回路的参数，同时设置回路之间的耐压测试电压；

步骤S2，将配电终端的后备电源空开断开，采集和供电回路空开合闸，然后用航插将终端的各测试回路和接线排公头连接；

步骤S3，用绷带将接线排公头固定于传送带上，使之垂直向上；在控制系统的作用下，第一驱动电机以第一旋转速度旋转，带动传送带上的终端试品和接线排公头移动；当接线排公头的首端经过第一传感器时，控制系统控制第一驱动电机使其以第二旋转速度运行；当接线排公头的首端经过第二传感器时，控制系统控制第一驱动电机停止；

步骤S4，相机开始拍照并扫描箱体上的二维码信息，并将其记录在新建文档中；

步骤S5，控制系统控制第二驱动电机正向旋转，从而在丝杠的作用下带动接线排母头垂直向下运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当小于第一距离时，第二驱动电机停转；此时实现接线排公头和接线排母头的牢固电气连接；

步骤S6，在控制系统的控制下，切换开关接通被测回路；经第一间隔时间T1后，绝缘耐压仪输出指定的工频交流电压经切换开关到被试回路；如果测试无击穿或泄露，经过1分钟后记录当下测试电压和泄露电流值；在控制系统控制下，耐压仪输出停止，且经第一间隔时间T1后，切换开关全部接地放电，且经过至少第二间隔时间T2；在控制系统的控制下改变测试回路，进行下一回路测试，直到所有回路测试完成；

步骤S7，控制系统控制第二驱动电机反向旋转，使丝杠带动接线排母头垂直向上运动，接线排母头上的第三传感器实时测量公头与母头之间的距离，当大于第二距离时，第二驱动电机停转；保证接线排公头和接线排母头之间的距离，避免影响试品的向下传递。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，如被试配电终端为同型号产品则循环执行步骤S2-步骤S7，否则执行步骤S1-步骤S7开始。

10.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述步骤S6，如被试配电终端的回路有泄露或击穿现象，控制系统将切断绝缘耐压仪的输出，并将当前测试回路的电压和泄露电流记录下来，同时通过语音报警器、灯光报警器报警，并将不合格试品的ID在LED显示屏上轮回显示。

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