CN112379145A - 配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明配电自动化系统试验技术领域，具体涉及配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，包括电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头、电压数显模块；本发明设置电源转换模块，替代传统接线复杂体积较大的配电自动化终端测试装置及体积大笨重的柴油发电机，通过12V的直流电源电压转交流220V三相四线输出，可直接使用车载电源等为其提供电源，为配电自动化终端电源侧、负荷侧交流回路及零序回路提供稳定的试验电压，实现配电自动化终端现场试验灵活、方便、快捷。同时可以快速采集航空插头孔间的电压数值，可实现对电压互感器（PT）的二次接线孔间电压安全、快速地采集。

Description

配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置
技术领域
本发明配电自动化系统试验技术领域，具体涉及配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置。
背景技术
第一代配电自动化设备终端技术规范不统一、设备质量参差不齐，加之配电自动化人员技术薄弱、验收技能欠缺，投运后开关动作正确率不高，且只能在线路设备故障后被动分析验证终端逻辑功能的正确性或拆除终端送实验室检测或利用传统继电保护装置到现场进行试验，而传统试验装置现场取电不便，目前常用柴油发电机供电。目前配电自动化终端逻辑功能现场检验困难，传统电源及试验装置操作、携带不便，导致故障排查效率低下。
而电压互感器(PT)二次接线接错误可能导致自动化开关不能正常投入自动状态，甚至烧坏电压互感器(PT)的现象。目前已安装设备只能通过人工排查方式，到现场用万用表测量配电网自动化开关终端与电压互感器(PT)二次连接的航空插头孔间电压来推算接线是否正确，而由于受现有工具限制，万用表测量线短且需要每孔间不停切换来取值，效率极低，加上要在楼梯或者脚扣上同时进行测量及读数的单人操作，增加了坠落的风险。目前核查电压互感器(PT)接线采集航空插头孔间电压的过程安全风险较高、效率低下。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，具体技术方案如下：
配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，包括电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头、电压数显模块；
所述电源转换模块用于将直流电源电压转换为三相交流电源电压；所述按钮开关用于控制各相交流电源电压的通断；所述电压输出接线端子用作各相交流电源电压的输出接线端；所述航空插头接线端子用于给航空插头各个引脚提供对应交流电源电压；所述换挡开关用于航空插头空间电压测量时切换航空插头各个引脚的通电状态；所述航空插头用于与配电自动化终端的航空插头匹配连接；所述电压数显模块用于显示航空插头输入的交流电源电压以及航空插头的孔间电压；
所述电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头依次连接；所述电压数显模块与航空插头接线端子连接。
优选地，所述航空插头接线端子包括三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子；所述换挡开关包括第一换挡开关、第二换挡开关；所述航空插头包括三芯航空插头、五芯航空插头；所述三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；所述第一换挡开关、第二换挡开关分别与三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子的端子数量匹配；所述三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；所述三芯航空插头接线端子、第一换挡开关、三芯航空插头依次连接；
所述五芯航空插头接线端子、第二换挡开关、五芯航空插头依次连接。
优选地，所述电源转换模块包括半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、单片机最小系统电路、三相输出电流电压测量电路、辅助电源电路；所述半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路依次连接；所述单片机最小系统电路分别与半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路连接；所述辅助电源电路分别与半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路连接；
所述半桥DC-DC变换电路用于将外部输入的直流电源电压转换为所需的直流电源电压；所述三相逆变电路用于将转换后的直流电源电压转换为三相交流电压输出至三相输出电流电压测量电路；
所述三相输出电流电压测量电路用于将输出的三相交流电压输出至用电设备，并且采集输出的电压、电流传输至单片机最小系统；
所述单片机最小系统用于采集半桥DC-DC变换电路的输出电压以控制调整半桥DC-DC变换电路输出的直流电源电压，采集三相逆变电路的输出电压以产生相应的SPWM波控制调整三相逆变电路输出的交流电压；
所述辅助电源电路用于为半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路提供相应的工作电源。
优选地，所述半桥DC-DC变换电路包括输入滤波电路、推挽控制器、MOS管驱动电路、半桥变换器电路、储能滤波电路、高压直流反馈电路；
所述输入滤波电路用于对外部输入的直流电源电压进行滤波，并将滤波后的直流电源电压输送至半桥变换器电路进行整流、升压；所述储能滤波电路用于对半桥变换器电路输出的直流电压进行滤波；所述高压直流反馈电路用于采集经过储能滤波电路滤波后的直流电压并将采集到的直流电压输入至单片机最小系统以及推挽控制器；所述推挽控制器用于根据高压直流反馈电路采集的直流电压控制MOS管驱动电路调整半桥变换器电路输出的直流电压。
优选地，还包括保护电路；所述保护电路用于检测外部输入的直流电源电压是否过流或欠压，如果外部输入的直流电源电压过流或欠压则发出报警并关断半桥DC-DC变换电路。
本发明的有益效果为：本发明提供的配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置设置电源转换模块，替代传统接线复杂体积较大的配电自动化终端测试装置及体积大笨重的柴油发电机，通过12V的直流电源电压转交流220V三相四线输出，可直接使用车载电源等为其提供电源，为配电自动化终端电源侧、负荷侧交流回路及零序回路提供稳定的试验电压，实现配电自动化终端现场试验灵活、方便、快捷。
另外，通过设置航空插头及相应的航空插头接线端子、换挡开关、电压数显模块的配合，可以快速采集航空插头孔间的电压数值，可实现对电压互感器(PT)的二次接线孔间电压安全、快速地采集。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明装置内部整体示意图；
图3为电源转换模块的原理示意图；
图4为输入滤波电路、推挽控制器的电路图；
图5为MOS管驱动电路、半桥变换器电路、储能滤波电路的电路图；
图6为高压直流反馈电路的电路图；
图7为单片机的电路图；
图8单片机的外围电路图；
图9为三相逆变电路的电路图；
图10为三相输出电流电压测量电路中用来测量某一相电路的电流电压的原理图；
图11为辅助电源的原理图；
图12为保护电路的电路图；
图13为电压数显模块的电路原理图；
图14为逻辑动作试验及航空插孔间电压快速测量原理图；
图15为五芯航空插头接线示意图；
图16为三芯航空插头接线示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，包括电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头、电压数显模块；
电源转换模块用于将直流电源电压转换为三相交流电源电压；按钮开关用于控制各相交流电源电压的通断；电压输出接线端子用作各相交流电源电压的输出接线端；航空插头接线端子用于给航空插头各个引脚提供对应交流电源电压；换挡开关用于航空插头空间电压测量时切换航空插头各个引脚的通电状态；航空插头用于与配电自动化终端的航空插头匹配连接；电压数显模块用于显示航空插头输入的交流电源电压以及航空插头的孔间电压；
电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头依次连接；电压数显模块与航空插头接线端子连接。
如图2所示，航空插头接线端子包括三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子；换挡开关包括第一换挡开关、第二换挡开关；航空插头包括三芯航空插头、五芯航空插头；三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；第一换挡开关、第二换挡开关分别与三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子的端子数量匹配；三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；三芯航空插头接线端子、第一换挡开关、三芯航空插头依次连接；五芯航空插头接线端子、第二换挡开关、五芯航空插头依次连接。本发明的航空插头可为公插头或者母插头。原则是：
1、本发明的航空插头接线端子与本发明的航空插头匹配，即航空插头接线端子为公插头接线端子，则航空插头为母插头，若航空插头接线端子为母插头接线端子，则航空插头为公插头。
2、本发明的航空插头与配电自动化终端的电源侧或负荷侧的插头同为母插头时，则用一根长10米以上的双公插头连接线将本发明的航空插头与配电自动化终端的电源侧或负荷侧的插头连接在一起。本发明的航空插头与配电自动化终端的电源侧或负荷侧的插头同为公插头时，则用一根长10米以上的双母插头连接线将本发明的航空插头与配电自动化终端的电源侧或负荷侧的插头连接在一起。本发明的航空插头与配电自动化终端的电源侧或负荷侧的插头匹配时，即一为公插头，一为母插头，则长10米以上的连接线也同样一端为公插头，一端为母插头。
3、本发明与电压互感器PT的连接线的长度也同为10米以上，如此，在进行配电自动化终端的逻辑试验以及测量电压互感器PT的孔间电压时可在地面进行，降低高出坠落的风险。
本发明还包括外壳，外壳上设置12V直流电源电压输入接口，按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头、电压数显模块固定在外壳上。
如图3所示，电源转换模块包括半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、单片机最小系统电路、三相输出电流电压测量电路、辅助电源电路；半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路依次连接；单片机最小系统电路分别与半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路连接；辅助电源电路分别与半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路连接；
半桥DC-DC变换电路用于将外部输入的直流电源电压转换为所需的直流电源电压；三相逆变电路用于将转换后的直流电源电压转换为三相交流电压输出至三相输出电流电压测量电路；三相输出电流电压测量电路用于将输出的三相交流电压输出至用电设备，并且采集输出的电压、电流传输至单片机最小系统；
单片机最小系统用于采集半桥DC-DC变换电路的输出电压以控制调整半桥DC-DC变换电路输出的直流电源电压，采集三相逆变电路的输出电压以产生相应的SPWM波控制调整三相逆变电路输出的交流电压；
辅助电源电路用于为半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路提供相应的工作电源。
如图4-6所示，半桥DC-DC变换电路将输入的12V直流电源电压转换成400V直流电源电压，包括输入滤波电路、推挽控制器、MOS管驱动电路、半桥变换器电路、储能滤波电路、高压直流反馈电路；
输入滤波电路用于对外部输入的直流电源电压进行滤波，并将滤波后的直流电源电压输送至半桥变换器电路进行整流、升压；储能滤波电路用于对半桥变换器电路输出的直流电压进行滤波；高压直流反馈电路用于采集经过储能滤波电路滤波后的直流电压并将采集到的直流电压输入至单片机最小系统以及推挽控制器；推挽控制器用于根据高压直流反馈电路采集的直流电压控制MOS管驱动电路调整半桥变换器电路输出的直流电压。
如图4所示，输入滤波电路由两个4700uF铝电解电容和两个0.1uF薄膜贴片电容构成，主要作用是滤除或者降低直流中交流成分，维持输入电压稳定。
推挽控制器采用SG3525 PWM控制器。SG3525是一种单片集成的PWM控制芯片。SG3525输出驱动为推拉输出形式，内部含有欠压锁定电路软启动控制电路，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。SG3525 PWM控制器的振荡频率如下：
Figure BDA0002735347680000051
死区时间计算如下：
tD＝1.3CTRD＝3×10-8×100＝3×10-6＝1.3us； (2)
PWM输出频率计算如下：
Figure BDA0002735347680000052
图4中SG3525的引脚11和引脚14作为互补PWM波输出引脚，每个引脚外面接了一对由8550和8050晶体三极管构成的互补推挽电路，作用是提高PWM波的驱动MOS管的能力。
根据半桥变换器电路MOS管承受能力要大于输入电压一半，选用参数为V-DS＝25V,ID＝110A,RDS＝8mΩ的NMOS管3205作为半桥电路的开关。为了满足半桥变换器电路大功率输出，开关管选择每三个开关管作为一组作为半桥变换器电路的一边。
如图5所示，高频变压器T3将12V直流电源电压转换为400V直流电源电压，设计方案如下：
变压器设计采用两边六接口的接法，原边中间接输入电源，两边接开关管输出，次级中间作为次级的地，两边作上下线圈的输出。变压器输入电压幅值UP1＝12V，直流输出电压400V，串联二极管串联压降取0.6V，则次级绕组电压幅值UP2＝400.6V，设最大工作比为α＝0.6。次级绕组峰值电流IP2＝1A。
次级绕组电流有效值
Figure BDA0002735347680000061
初级绕组电流峰值
Figure BDA0002735347680000062
初级电流有效值
Figure BDA0002735347680000063
变压器输出功率
Figure BDA0002735347680000064
变压器计算功率
Figure BDA0002735347680000065
变压器效率η取1，整个效率不包括整流二极管在内。取工作磁感应强度Bm＝170mT,电流密度取J＝4.8A/mm2，铜在磁心窗口中的占空比系数Km＝0.25。
则计算面积乘积
Figure BDA0002735347680000066
选择EC52磁芯，它的中心磁铁截面积Ae＝180.00mm2，磁芯窗口面积Aw＝311.00mm2，因此EC52的功率容量为
Ae×Aw＝311.00×180.00＝5.598cm4； (10)
而计算面积乘积AP＝4.86cm4，它明显小于上面的功率容量的乘积5.598，因此可见采用EC52磁芯，其功率容量已经足够大。绕组匝数如下：
Figure BDA0002735347680000067
取N2＝682,初级绕组匝数
Figure BDA0002735347680000071
则取N1＝20。
如图6所示，高压直流反馈电路采用了光耦隔离反馈，避免了高压的直流和SG3525PWM控制器的直接接触，提高了安全性。TL431是一个三端可调稳压源,通过R5和R8的分压,当半桥变换器电路的输出为400V时，R8两端电压约等于2.5V，当输出电压变化时TL431稳定的电压也随之改变，然后通过线性光耦器PC817改变反馈到PWM控制器SG3625的误差放大器反相输入端，从而调节输出PWM波的占空比。
单片机最小系统电路如图7-8所示，单片机最小系统采用STM32单片机最小系统电路，有单片机芯片接口、晶振电路、电源指示灯LED1、测试灯LED2、等复位电路、JP3下载接口、电源滤波电路。其中单片机引脚PA8、PA9、PA10产生相位两两相差为120度的SPWM波，PA13、PA14是J-link下载接口，PA0、PA1为交流电压电流采集口。单片机主要实现对电流电压采集，采用定时器1产生两两相位差为120度的SPWM波，单片机采用PID算法来调节输出电压的稳定。通过设置分频系数PWM_PRSC设置为0，把定时器1的频率设置为72MHz，设置PWM波的频率PWM_FREQ为12.5KHz。
则计数周期
Figure BDA0002735347680000072
定时器1配置成PWM模式1，计数模式设置成中央对齐模式产生一个模拟的三角波。此外用软件生成一个单个周期离散点数为250的离散正弦波数组，其最大的值为8300。通过比较定时器计数的值和正弦表的值产生中断，并在每一次中断服务函数中改变PWM的占空比。
逆变输出的正弦波频率
Figure BDA0002735347680000073
三相逆变电路如图9所示，其SPWM_U、SPWM_V、SPWM_W分别接收来自单片机STM32的引脚PA8、PA9、PA10产生的SPWM波给半桥驱动器IR2104去控制各个半桥电路上下开关管的开启和关断时间。半桥电路逆变所需要的高压直流来自图5半桥变换器电路输出的400V直流电源电压。半桥电路产生的交流信号经过低通LC滤波器滤除高频成分，电路最后的输出形式是三相四线法输出，其中中性线是由400V接两个E12、E14之间引出。
对逆变电路进行傅里叶分析得，输出电压瞬时值为：
Figure BDA0002735347680000074
其中ω＝2πfs为输出电压角频率。当n＝1时其基波分量的有效值为：
Figure BDA0002735347680000081
LC无源低通滤波器是滤除高次谐波分量，使电压输出波形为正弦波。本发明的SPWM调制信号的频率为12.5KHz，而输出需要的波的频率为50Hz，滤波容易实现。为了增加电路续流能力，设置电感L＝2mH，滤波截止频率为710Hz，根据公式得CBB电容值为：
Figure BDA0002735347680000082
图10是三相输出电流电压测量电路中用来测量某一相电路的电流电压的原理图。采样电路是系统实现反馈控制保证系统稳定的关键部分。电压互感器TV1013-1H和电流互感器TA12-200实现了强电与弱电的隔离，同时将三相逆变电路输出的高电压、大电流转换为易于采集的小电压信号，后级3阶有源低通滤波器对互感器输出信号进一步调理后输出给单片机STM32C8T6采样。
如图11所示，辅助电源电路由7809、7805、AMS117-3.3V三个LDO线性固定三端稳压器和CMOS电压转换器组成，作用是为单片机、推挽控制器提供稳定工作电压。其中7809、7805、AMS117-3.3V三个LDO线性稳压器输入输出10uF、0.1uF电容起到滤除直流信号中的交流信号和稳定电压的作用，二极管起到防击穿保护作用。LMC7660是一个CMOS电压转换器，能够将范围+10V至+1.5V内的正电压转换为相应的范围为-1.5V至-10V的负电压，在此电路作用是把5V转换成-5V的作用。
本发明还包括保护电路；如图12所示，保护电路用于检测外部输入的直流电源电压是否过流或欠压，如果外部输入的直流电源电压过流或欠压则发出报警并关断半桥DC-DC变换电路。
图12中标号为U3A的LM324运放和外围电路构成一个过流检测放大电路，检测端为电阻R19和RP1为检测端，该端放在总电流经过的地线上，当电路中电流增大到不正常的值时，会使运放同相输入电压增大。到达一定值时，使运放输出高电平。
图12中标号为U3B的LM324运放和外围电路构成欠压检测电路。电路12V输入端通过R20和R23分压连接到运放的反相输入端。电路输入电压为正常12V时，分压到运放反相输入端大于同相输入端使运放输出低电平，当运放反相输入端电压低于5V，即电路总输入电压低于10V时，运放输出高电平。
图12中D5和D6两个1N4148二极管作用是隔离两个检测电路同时起到一个或的作用，让电路出现过流和欠压一种或两种情况时预警。U3C运放，是一个自锁电路，当出现欠压或者过流情况时，运放输出高电平驱动蜂鸣器发出报警同时该引脚连接到SG3525引脚10上关断SG3525工作从而关断整个电路工作。
本发明的电源转换模块的工作流程为：
首先用单片集成的PWM控制芯片SG3525，通过输出驱动方式为推拉输出形式的频率、占空比、死区时间可调的互补PWM波来驱动半桥变换器，把直流12V变换为幅值为12V的方波通过高频变压器，高频变压器输出通过整流把直流12V变换为400V直流。输出400V直流电压通过电阻分压通过PC817光耦隔离器把输出电压反馈到SG3525同向反馈端来调节SG3525的输出PWM波的占空比使输出电压稳定在400V。通过半桥变换器电路得到的400V直流供给三相逆变电路，三相逆变电路通过单片机定时器1产生两两相位差为120度的SPWM波控制三相逆变电路产生三个相电压为220V，频率为50Hz的交流电，三相输出端采用交流电压互感器TV1013-H构成的电压测量电路反馈给单片机调节SPWM的占空比调节输出的交流相电压稳定在220V。
如图13所示，电压数显模块包括多个二线交流数字显示电压表头，由多块ICL7107A/D转换电路组成的数字电压表，使用驱动LED数码管作为显示。
如图14所示，本发明的工作原理为：
进行电压-时间型配电自动化终端逻辑试验时，根据航插针孔的定义，通过测试线将电压输出接线端子与装置的五芯航空插头接线端子及三芯航空插头接线端子灵活接线，为配电自动化终端的电源侧交流输入回路、负荷侧交流输入回路及零序电压回路提供电压。
举例说明：如图15所示，配电自动化终端的电源侧电压取2TVab，即取装置的五芯航空插头“1”和“3”孔间电压，则用测试线将电压输出接线端子“A”与装置的五芯航空插头接线端子“1”连接，再用测试线将电压输出接线端子“O”与五芯航空插头接线端子“3”连接；再用测试线将装置的五芯航空插头与五芯航空插头接线端子连接，用测试线将配电自动化终端的电源侧的五芯航空插头与装置的五芯航空插头连接。第二换挡开关全部拨至合位，相当于导线。
如图16所示，配电自动化终端负荷侧电压取1TVab，即取三芯航插“1”和“3”孔间电压，则用测试线将电压输出接线端子“B”与三芯航空插头接线端子“1”连接，再用测试电线将电压输出接线端子“O”与三芯航空插头接线端子“3”连接；再用测试线将装置的三芯航空插头与三芯航空插头接线端子连接，用测试线将配电自动化终端的负荷侧的三芯航空插头与装置的三芯航空插头连接。第一换挡开关全部拨至合位，相当于导线。
配电自动化终端零序电压取TV0，即取五芯航插“4”和“5”孔间电压，则用测试线将电压输出接线端子“C”与五芯航空插头接线端子“4”连接，再用测试线将电压输出接线端子“O”与五芯航空插头接线端子“5”连接；接好线后，再通过电压输出接线端子前端A、B、C相的按钮开关的分合来模拟10kV配电线路电源侧、负荷侧得电、失电、接地的运行状态：
A相按钮开关拨至合位是模拟配电自动化终端电源侧得电；
A相按钮开关拨至分位是模拟配电自动化终端电源侧失电；
B相按钮开关拨至合位是模拟配电自动化终端负荷侧得电；
B相按钮开关拨至分位是模拟配电自动化终端负荷侧失电；
C相按钮开关拨至合位是模拟线路接地故障；
C相按钮开关拨至分位是模拟线路接地解除；
以验证配电自动化终端逻辑动作的准确性，电压数显模块则显示各相输入电压的幅值。2、进行电压互感器PT二次侧电压快速测量时，电压输出接线端子与装置的五芯航空插头接线端子及三芯航空插头接线端子之间的接线断开，采用测试线将配电自动化终端的电源侧、负荷侧电压互感器PT的二次航空公插头与装置的五芯航空插头、三芯航空插头连接。
再通过第一换挡开关、第二换挡开关的分合来快速采集配电自动化终端的电源侧、负荷侧电压互感器PT的航空插头孔间电压，并采用二线交流数字显示电压表头(原理图详见图13)来显示测量结果。例如测量五芯航空插头的孔间电压时，只需将“第二换挡开关”的“1至5”分开关全部拨至合位，电压表V1-2即可测得五芯航空插头1和2孔之间的电压值，V1-3即可测得五芯航空插头1和3孔之间的电压值，V1-4即可测得五芯航空插头1和4孔之间的电压值，以此类推。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，其特征在于：包括电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头、电压数显模块；
所述电源转换模块用于将直流电源电压转换为三相交流电源电压；所述按钮开关用于控制各相交流电源电压的通断；所述电压输出接线端子用作各相交流电源电压的输出接线端；所述航空插头接线端子用于给航空插头各个引脚提供对应交流电源电压；所述换挡开关用于航空插头空间电压测量时切换航空插头各个引脚的通电状态；所述航空插头用于与配电自动化终端的航空插头匹配连接；所述电压数显模块用于显示航空插头输入的交流电源电压以及航空插头的孔间电压；
所述电源转换模块、按钮开关、电压输出接线端子、航空插头接线端子、换挡开关、航空插头依次连接；所述电压数显模块与航空插头接线端子连接。
2.根据权利要求1所述的配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，其特征在于：所述航空插头接线端子包括三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子；所述换挡开关包括第一换挡开关、第二换挡开关；所述航空插头包括三芯航空插头、五芯航空插头；所述三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；所述第一换挡开关、第二换挡开关分别与三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子的端子数量匹配；所述三芯航空插头接线端子、五芯航空插头接线端子分别与电压输出接线端子连接；所述三芯航空插头接线端子、第一换挡开关、三芯航空插头依次连接；
所述五芯航空插头接线端子、第二换挡开关、五芯航空插头依次连接。
3.根据权利要求1所述的配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，其特征在于：所述电源转换模块包括半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、单片机最小系统电路、三相输出电流电压测量电路、辅助电源电路；所述半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路依次连接；所述单片机最小系统电路分别与半桥DC-DC变换电路、三相逆变电路、三相输出电流电压测量电路连接；所述辅助电源电路分别与半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路连接；
所述半桥DC-DC变换电路用于将外部输入的直流电源电压转换为所需的直流电源电压；所述三相逆变电路用于将转换后的直流电源电压转换为三相交流电压输出至三相输出电流电压测量电路；
所述三相输出电流电压测量电路用于将输出的三相交流电压输出至用电设备，并且采集输出的电压、电流传输至单片机最小系统；
所述单片机最小系统用于采集半桥DC-DC变换电路的输出电压以控制调整半桥DC-DC变换电路输出的直流电源电压，采集三相逆变电路的输出电压以产生相应的SPWM波控制调整三相逆变电路输出的交流电压；
所述辅助电源电路用于为半桥DC-DC变换电路、单片机最小系统电路提供相应的工作电源。
4.根据权利要求3所述的配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，其特征在于：所述半桥DC-DC变换电路包括输入滤波电路、推挽控制器、MOS管驱动电路、半桥变换器电路、储能滤波电路、高压直流反馈电路；
所述输入滤波电路用于对外部输入的直流电源电压进行滤波，并将滤波后的直流电源电压输送至半桥变换器电路进行整流、升压；所述储能滤波电路用于对半桥变换器电路输出的直流电压进行滤波；所述高压直流反馈电路用于采集经过储能滤波电路滤波后的直流电压并将采集到的直流电压输入至单片机最小系统以及推挽控制器；所述推挽控制器用于根据高压直流反馈电路采集的直流电压控制MOS管驱动电路调整半桥变换器电路输出的直流电压。
5.根据权利要求1所述的配电自动化终端逻辑试验及航空插头孔间电压测量装置，其特征在于：还包括保护电路；所述保护电路用于检测外部输入的直流电源电压是否过流或欠压，如果外部输入的直流电源电压过流或欠压则发出报警并关断半桥DC-DC变换电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112924904A (zh) * 2021-02-23 2021-06-08 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种适用于馈线终端的航空插头线序识别工具

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