CN113447775A - 一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，电源升压单元将超级电容储能单元充电完成后，电源升压单元与超级电容储能单元断开，超级电容储能单元与电源升压单元断开后与触发测试单元连接形成测试回路，接通了测试回路后，将超级电容储能单元储存的一部分能量瞬间释放，发出高压脉冲直接作用到触发测试单元上，从而准确地测量熔断器的状态，本发明可以避免拆卸熔断器，通过超级电容储能单元脉冲放电的方式准确测量，测量时人员与回路均与一次设备隔离，这样提高检测效率，实现在狭小的空间内快速、准确、安全地测量熔断器的状态。

Description

一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置
技术领域
本发明涉及电压互感器的熔断器检测领域，尤其涉及一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置。
背景技术
由于在高海拔地区氧气稀薄，空气绝缘性能下降，而氮气绝缘性能好，所以氮气绝缘开关柜在电力系统是常用的设备之一，特别是在高海拔地区的应用逐渐增多。
在氮气绝缘开关柜种，随着绝缘介质被氮气取代，氮气绝缘开关柜内的设备被密封起来，体积越来越小，使得其相关的电压互感器、电流互感器、保护装置和控制设备等也变得小型化和精密化。但附属设备的密封和小型化，使得安装和检修的难度增大，给运行和检修人员带来不便。
氮气绝缘开关柜中电压互感器的熔断器串联在一次回路中，电阻值是一个范围不固定的值，因此难以对熔断器的电阻值进行测量，且在进行测量时需要接触一次设备，会带来一定的风险。同时，要测量电压互感器的熔断器好坏需要拆开氮气绝缘开关柜，解体相关设备，再取出熔断器进行测量，工程繁琐。
因此，如何设计一种避免拆卸熔断器、测量时与一次设备隔离的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，以解决现有熔断器测试装置需要拆卸熔断器、测量时需要接触一次设备的问题。
本发明提供了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，所述外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元连接，所述触发测试单元与所述超级电容储能单元连接，所述电源升压单元将所述超级电容储能单元充电完成后，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元断开，所述超级电容储能单元与所述电源升压单元断开后与所述触发测试单元连接形成测试回路。
可选择的，所述电源升压单元包括电源、电源开关按钮KEY1、限流电阻R3、电源指示灯LED2、滤波电容C2、滤波电容C3、直流升压模块U1、偏置电阻R1和钳位二极管D2，其中：
所述电源包括电源正极VCC和电源负极，所述电源开关按钮KEY1包括两个管脚，所述直流升压模块U1包括三个管脚；
所述电源正极VCC与所述电源开关按钮KEY1的1号管脚相连；
所述限流电阻R3与所述电源指示灯LED2串联后并接在所述电源开关按钮KEY1的2号管脚与所述电源负极之间；
所述滤波电容C3的正极与所述电源开关按钮KEY1的2号管脚连接，所述滤波电容C3的负极与所述电源负极连接；
所述直流升压模块U1的3号管脚连接所述滤波电容C3的正极，所述直流升压模块U1的2号管脚连接所述电源负极，所述直流升压模块U1的1号管脚输出升压后的电源以供所述超级电容储能单元使用；
所述偏置电阻R1连接在所述直流升压模块U1的2号管脚与3号管脚之间；
所述滤波电容C2连接在所述直流升压模块U1的1号管脚与2号管脚之间；
所述钳位二极管D2的正极与所述直流升压模块U1的3号管脚连接，所述钳位二极管D2的负极与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述电源指示灯LED2设置于所述壳体的上部，所述电源开关按钮KEY1设置于所述壳体的外表面，所述电源开关按钮KEY1位于所述电源指示灯LED2的下部。
可选择的，所述超级电容储能单元包括储能切换继电器SW1、续流二极管D1、限流电阻R2、触发测试按钮KEY2和超级电容C1，其中：
所述储能切换继电器SW1包括四个管脚和一个线圈L1，所述触发测试按钮KEY2包括两个管脚；
所述储能切换继电器SW1的线圈L1两端与所述续流二极管D1并联，所述储能切换继电器SW1用于对所述超级电容进行充电储能，还用于测试的放电控制；
所述储能切换继电器SW1的4号管脚为线圈L1的正极；
所述限流电阻R2与所述触发测试按钮KEY2的2号管脚相连，所述触发测试按钮KEY2的1号管脚与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述储能切换继电器SW1的2号管脚与所述超级电容C1的正极相连，所述超级电容C1的负极与所述触发测试单元连接；
所述触发测试按钮KEY2设置于壳体的外表面。
可选择的，所述触发测试单元包括测试接线端子H1和状态指示灯LED1，其中：
所述测试接线端子H1包括两个管脚，所述测试接线端子H1一端的两个管脚悬空设置于所述壳体的上平面，用于连接测试电缆；
所述测试接线端子H1另一端的1号管脚与所述状态指示灯LED1的负极端连接；
所述状态指示灯LED1的正极与所述储能切换继电器SW1的3号管脚相连；
所述超级电容C1的负极与所述测试接线端子H1另一端的2号管脚连接并接地；
所述状态指示灯LED1设置于所述壳体的上部。
可选择的，所述储能切换继电器SW1为单刀双掷的继电器。
可选择的，所述电源由4节1.5V的AAA型干电池串联组成，形成直流6V的电源。
本发明提供了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，所述外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，将本装置与氮气绝缘开关柜电压互感器的一相母线连接，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元连接，所述触发测试单元与所述超级电容储能单元连接，所述电源升压单元将直流6V电压升到直流36V，所述电源升压单元将所述超级电容储能单元充电完成后，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元断开，所述超级电容储能单元与所述电源升压单元断开后与所述触发测试单元连接形成测试回路，接通了测试回路后，将超级电容储能单元储存的一部分能量瞬间释放，发出高压脉冲直接作用到触发测试单元上，从而准确地测量熔断器的状态，本发明可以避免拆卸熔断器，通过超级电容储能单元脉冲放电的方式准确测量，测量时人员与回路均与一次设备隔离，这样提高检测效率，实现在狭小的空间内快速、准确、安全地测量熔断器的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置电路原理图；
图2为本发明提供的一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置的外部结构示意图；
图3为本发明提供的一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置的测试示意图。
图中：1-第一测试接线端子、2-第二测试接线端子、3-电源指示灯LED2、4-状态指示灯LED1、5-电源开关按钮KEY1、6-触发测试按钮KEY2、7-电源、8-接地柱。
具体实施方式
下面结合本发明中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于再次描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参见图1和图2，本发明提供了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，所述外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元连接，所述触发测试单元与所述超级电容储能单元连接，所述电源升压单元将所述超级电容储能单元充电完成后，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元断开，所述超级电容储能单元与所述电源升压单元断开后与所述触发测试单元连接形成测试回路。
可选择的，所述电源升压单元包括电源7、电源开关按钮KEY15、限流电阻R3、电源指示灯LED23、滤波电容C2、滤波电容C3、直流升压模块U1、偏置电阻R1、钳位二极管D2、电源开关按钮5，其中：
所述电源7包括电源正极VCC和电源负极，所述电源开关按钮KEY15包括两个管脚，所述直流升压模块U1包括三个管脚；
所述电源正极VCC与所述电源开关按钮KEY15的1号管脚相连，所述电源开关按钮KEY15的2号管脚与后面的电路连接，使得电源开关按钮KEY15具有切断电源的功能；
所述限流电阻R3与所述电源指示灯LED23串联后并接在所述电源开关按钮KEY15的2号管脚与所述电源负极之间，电源指示灯LED23用于指示电源状态；
所述滤波电容C3的正极与所述电源开关按钮KEY15的2号管脚连接，所述滤波电容C3的负极与所述电源负极连接；
所述直流升压模块U1的3号管脚连接所述滤波电容C3的正极，所述直流升压模块U1的2号管脚连接所述电源负极，所述直流升压模块U1的1号管脚输出升压后的电源以供所述超级电容储能单元使用，直流升压模块U1把电源的直流6V电压升高到直流36V电压；
所述偏置电阻R1连接在所述直流升压模块U1的2号管脚与3号管脚之间；
所述滤波电容C2连接在所述直流升压模块U1的1号管脚与2号管脚之间；
所述钳位二极管D2的正极与所述直流升压模块U1的3号管脚连接，所述钳位二极管D2的负极与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述电源指示灯LED23设置于所述壳体的上部，所述电源开关按钮KEY15设置于所述壳体的外表面，所述电源按钮位于所述电源指示灯LED23的下部。
可选择的，所述超级电容储能单元包括储能切换继电器SW1、续流二极管D1、限流电阻R2、触发测试按钮KEY26和超级电容C1，其中：
所述储能切换继电器SW1包括四个管脚和一个线圈L1，所述触发测试按钮KEY26包括两个管脚；
所述储能切换继电器SW1的线圈L1两端与所述续流二极管D1并联，所述储能切换继电器SW1用于对所述超级电容进行充电储能，还用于测试的放电控制；
所述储能切换继电器SW1的4号管脚为线圈L1的正极；
所述限流电阻R2与所述触发测试按钮KEY26的2号管脚相连，所述触发测试按钮KEY26的1号管脚与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述储能切换继电器SW1的2号管脚与所述超级电容C1的正极相连，所述超级电容C1的负极与所述触发测试单元连接，所述触发测试按钮KEY26设置于所述壳体的外表面。
可选择的，所述触发测试单元包括测试接线端子H1和状态指示灯LED14，其中：
所述测试接线端子H1包括两个管脚(第一测试接线端子1和第二测试接线端子2)，所述测试接线端子H1一端的两个管脚悬空设置于所述壳体的上平面，用于连接测试电缆；
所述测试接线端子H1另一端的1号管脚与所述状态指示灯LED14的负极端连接；
所述状态指示灯LED14的正极与所述储能切换继电器SW1的3号管脚相连；
所述超级电容C1的负极与所述测试接线端子H1另一端的2号管脚连接并接地；
所述状态指示灯LED14设置于所述壳体的上部。
可选择的，所述储能切换继电器SW1为单刀双掷的继电器。
可选择的，所述电源7由4节1.5V的AAA型干电池串联组成，形成直流6V的电源。
可选择的，所述用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置还包括设置在壳体上的接地柱8，用于该装置接地。
本发明通过按下电源开关按钮KEY1，电源通过升压模块U1，把电源的直流6V电压升高到直流36V电压，由储能切换继电器SW1对超级电容C1充电。按下触发测试按钮KEY2时，超级电容C1接通，测试回路与二次回路切除联系，通过测试接线端子H1对熔断器进行脉冲式的放电。当熔断器完好时，状态指示灯LED1会发出红光，指示状态正常，从而判断氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器是否损坏。
本发明的工作原理如下：
电源正极VCC通过电源开关按钮KEY1送至后续电路，当电源开关按钮KEY1闭合时，后续电路得电正常工作。此时电源指示灯LED2亮起，表明装置正常工作。此时，滤波电容C3充电以提高电池的供给能力。电源送至升压模块U1的3号引脚，升压模块U1便开始工作，此时钳位二极管D2保护升压模块U1。升压后的电压通过升压模块U1的3号引脚输出，在充电状态下，储能切换继电器SW1的2号管脚与1号管脚联通，超级电容C1得到充电电压，缓慢充电。当超级电容C1充电达到测试电压时，可以进行测试。按下触发测试按钮KEY2，储能切换继电器SW1线圈得电励磁，导致触点吸合，储能切换继电器SW1的2号与3号管脚接通，从而超级电容C1的正负极作为测试电源输出，加载在状态指示灯LED1与测试接线端子H1上，只要H1的两端接上熔断器，即可测试其通断情况。
正常使用时，如图3所示，将其中一个测试接线端子接在氮气绝缘开关柜电压互感器的一相母线上，图3以A相母线为例，将另一个测试接线端子接在氮气绝缘开关柜电压互感器的中性点上。待接线稳定可靠后即可按下按钮开始测试。首先，按下电源按钮不放，其目的是接通电源，使装置开始工作。此时，电源通过升压模块U1对超级电容C1充电。待超级电容充电C1结束后，同时按住触发测试按钮KEY2，储能切换继电器SW1的线圈L1得电而使触点发生翻转。结果是储能切换继电器SW1切断了触发测试单元与电源升压单元的联系，而接通了测试回路，将超级电容储存的一部分能量瞬间释放，发出高压脉冲直接作用到测试接线端子上，从而准确地测量熔断器的状态。
本发明提供了一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，所述外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，将本装置与氮气绝缘开关柜电压互感器的一相母线连接，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元连接，所述触发测试单元与所述超级电容储能单元连接，所述电源升压单元将直流6V电压升到直流36V，所述电源升压单元将所述超级电容储能单元充电完成后，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元断开，所述超级电容储能单元与所述电源升压单元断开后与所述触发测试单元连接形成测试回路，接通了测试回路后，将超级电容储能单元储存的一部分能量瞬间释放，发出高压脉冲直接作用到触发测试单元上，从而准确地测量熔断器的状态，本发明可以避免拆卸熔断器，通过超级电容储能单元脉冲放电的方式准确测量，测量时人员与回路均与一次设备隔离，这样提高检测效率，实现在狭小的空间内快速、准确、安全地测量熔断器的状态。
以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，包括外壳，其特征在于，所述外壳上设置有电源升压单元、超级电容储能单元和触发测试单元，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元连接，所述触发测试单元与所述超级电容储能单元连接，所述电源升压单元将所述超级电容储能单元充电完成后，所述电源升压单元与所述超级电容储能单元断开，所述超级电容储能单元与所述电源升压单元断开后与所述触发测试单元连接形成测试回路。
2.如权利要求1所述的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，其特征在于，所述电源升压单元包括电源、电源开关按钮KEY1、限流电阻R3、电源指示灯LED2、滤波电容C2、滤波电容C3、直流升压模块U1、偏置电阻R1和钳位二极管D2，其中：
所述电源包括电源正极VCC和电源负极，所述电源开关按钮KEY1包括两个管脚，所述直流升压模块U1包括三个管脚；
所述电源正极VCC与所述电源开关按钮KEY1的1号管脚相连；
所述限流电阻R3与所述电源指示灯LED2串联后并接在所述电源开关按钮KEY1的2号管脚与所述电源负极之间；
所述滤波电容C3的正极与所述电源开关按钮KEY1的2号管脚连接，所述滤波电容C3的负极与所述电源负极连接；
所述直流升压模块U1的3号管脚连接所述滤波电容C3的正极，所述直流升压模块U1的2号管脚连接所述电源负极，所述直流升压模块U1的1号管脚输出升压后的电源以供所述超级电容储能单元使用；
所述偏置电阻R1连接在所述直流升压模块U1的2号管脚与3号管脚之间；
所述滤波电容C2连接在所述直流升压模块U1的1号管脚与2号管脚之间；
所述钳位二极管D2的正极与所述直流升压模块U1的3号管脚连接，所述钳位二极管D2的负极与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述电源指示灯LED2设置于所述壳体的上部，所述电源开关按钮KEY1设置于所述壳体的外表面，所述电源开关按钮KEY1位于所述电源指示灯LED2的下部。
3.如权利要求2所述的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，其特征在于，所述超级电容储能单元包括储能切换继电器SW1、续流二极管D1、限流电阻R2、触发测试按钮KEY2和超级电容C1，其中：
所述储能切换继电器SW1包括四个管脚和一个线圈L1，所述触发测试按钮KEY2包括两个管脚；
所述储能切换继电器SW1的线圈L1两端与所述续流二极管D1并联，所述储能切换继电器SW1用于对所述超级电容进行充电储能，还用于测试的放电控制；
所述储能切换继电器SW1的4号管脚为线圈L1的正极；
所述限流电阻R2与所述触发测试按钮KEY2的2号管脚相连，所述触发测试按钮KEY2的1号管脚与所述直流升压模块U1的1号管脚连接；
所述储能切换继电器SW1的2号管脚与所述超级电容C1的正极相连，所述超级电容C1的负极与所述触发测试单元连接；
所述触发测试按钮KEY2设置于壳体的外表面。
4.如权利要求3所述的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，其特征在于，所述触发测试单元包括测试接线端子H1和状态指示灯LED1，其中：
所述测试接线端子H1包括两个管脚，所述测试接线端子H1一端的两个管脚悬空设置于所述壳体的上平面，用于连接测试电缆；
所述测试接线端子H1另一端的1号管脚与所述状态指示灯LED1的负极端连接；
所述状态指示灯LED1的正极与所述储能切换继电器SW1的3号管脚相连；
所述超级电容C1的负极与所述测试接线端子H1另一端的2号管脚连接并接地；
所述状态指示灯LED1设置于所述壳体的上部。
5.如权利要求4所述的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，其特征在于，所述储能切换继电器SW1为单刀双掷的继电器。
6.如权利要求5所述的用于氮气绝缘开关柜电压互感器的熔断器测试装置，其特征在于，所述电源由4节1.5V的AAA型干电池串联组成，形成直流6V的电源。
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