CN116679135A

CN116679135A - 一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统

Info

Publication number: CN116679135A
Application number: CN202210169155.2A
Authority: CN
Inventors: 曾小超; 刘志晓
Original assignee: Delixi Electric Co Ltd
Current assignee: Delixi Electric Co Ltd
Priority date: 2022-02-23
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2023-09-01

Abstract

本申请公开了一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统，该装置包括预设电压的高压直流回路和电压采集装置。高压直流回路用于提供毫安级回路电流，且待测断路器串接在高压直流回路上；电压采集装置用于采集待测断路器的直流压降，并根据直流压降输出待测断路器的可靠性参数。相比于传统方案，本方案能够对断路器的负载在毫安级时的可靠性进行检测。

Description

一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统

技术领域

本申请涉及电力装备技术领域，更具体地说，涉及一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统。

背景技术

目前低压电器行业的国家标准并无强制要求毫安级信号的操作可靠性要求，当有客户特别要求时，制造商会依据客户的要求进行相关的验证。而目前通常按指导性标准的要求是当负载大小在几十毫安至几百毫安区间时，利用警示灯作为负载与监控设备对断路器的可靠性进行检测，这种方案对毫安级电流时断路器的可靠性无法检测。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统，用于对断路器的负载在毫安级时的可靠性进行检测。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种断路器的可靠性实验装置，所述可靠性实验装置包括预设电压的高压直流回路和电压采集装置，其中：

所述高压直流回路用于提供毫安级回路电流，且待测断路器串接在所述高压直流回路上；

所述电压采集装置用于采集所述待测断路器的直流压降，并根据所述直流压降输出所述待测断路器的可靠性参数。

可选的，所述高压直流回路包括开关电源、可变电阻、第一导线和第二导线，其中：

所述开关电源用于输出所述预设电压，并设置有输出端正极和输出端负极；

所述第一导线的一端与所述输出端正极连接、另一端与所述可变电阻的一端连接，所述待测断路器串接在所述第一导线上；

所述第二导线的一端与所述输出端负极连接、另一端与所述可变电阻的另一端连接。

可选的，所述电压采集装置包括第一检测导线、第二检测导线和PLC设备，其中：

所述第一检测导线的一端与所述待测断路器的一端连接、另一端与所述PLC设备的模拟量扩展模块连接；

所述第二检测导线的一端与所述待测断路器的另一端连接、另一端与所述模拟量扩展模块连接；

所述PLC设备用于对所述待测断路器两端的直流压降进行检测，并根据所述直流压降输出所述可靠性参数。

可选的，所述电压采集装置还包括中间继电器，所述中间继电器串接在所述第一检测导线或所述第二检测导线上。

可选的，还包括机械操作机构，其中：

所述机械操作机构用于控制所述待测断路器的通断。

一种实验控制方法，应用于如上所述的可靠性实验装置，可选的，所述实验控制方法包括步骤：

获取所述直流压降；

对所述直流压降是否符合预设判定条件进行判断；

如果所述直流压降符合所述预设判定条件，则判定所述待测断路器的可靠性满足标准要求；

如果所述直流压降不符合所述预设判定条件，则判定所述待测断路器的可靠性不满足标准要求。

可选的，所述对所述直流压降是否符合预设判定条件进行判断，包括步骤：

如果所述直流压降始终低于预设安全阈值，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件；

如果所述直流压降超出所述预设安全阈值，则对超压时长进行判断，如果所述超压时长未超过预设时长阈值，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件，如果所述超压时长超过所述预设时长阈值，则判定所述直流压降不符合所述预设判定条件。

可选的，所述预设时长阈值为10ms。

一种实验控制系统，应用于如上的可靠性实验装置，可选的，所述实验控制系统包括：

数据获取模块，被配置为获取所述直流压降；

压降判断模块，被配置为对所述直流压降是否符合预设判定条件进行判断；

第一判定模块，被配置为如果所述直流压降符合所述预设判定条件，则判定所述待测断路器的可靠性满足标准要求；

第二判定模块，被配置为如果所述直流压降不符合所述预设判定条件，则判定所述待测断路器的可靠性不满足标准要求。

可选的，所述压降判断模块包括：

第一判定单元，被配置为如果所述直流压降恒定并保持在预设安全范围内，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件；

第二判定单元，被配置为如果所述直流压降超出预设安全阈值，则对超压时长进行判断，如果所述超压时长未超过预设时长阈值，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件，如果所述超压时长超过所述预设时长阈值，则判定所述直流压降不符合所述预设判定条件。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种断路器的可靠性实验装置及其实验控制方法和系统，该装置包括预设电压的高压直流回路和电压采集装置。高压直流回路用于提供毫安级回路电流，且待测断路器串接在高压直流回路上；电压采集装置用于采集待测断路器的直流压降，并根据直流压降输出待测断路器的可靠性参数。相比于传统方案，本方案能够对断路器的负载在毫安级时的可靠性进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例的一种断路器的可靠性实验装置的示意图；

图2为本申请实施例的另一种断路器的可靠性实验装置的示意图；

图3为本申请实施例的又一种断路器的可靠性实验装置的示意图；

图4为本申请实施例的一种实验控制方法的流程图；

图5为本申请实施例的一种实验控制系统的框图；

图6为本申请实施例的另一种实验控制系统的框图。

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。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。

实施例一

如图1所示，本实施例用于对待测断路器的可靠性进行检测，具体包括高压直流回路100和电压采集装置200，该待测断路器300则串接在该高压直流回路上。

该高压直流回路用于提供毫安级的回路电流，具体包括开关电源DC、可变电阻R、第一导线L1和第二导线L2。该开关电源通过其输出端输出110伏直流电压，该输出端正极与第一导线的一端连接。输出端负极与第二导线的一端连接；可变电阻的两端分别与该第一导线的另一端连接、第二导线的另一端连接，从而使开关电源输出的110伏直流电压在第一导线、第二导线和可变电阻中形成电流回路。

本实施例中的待测断路器串接在上述高压直流回路中，具体来说是串接在上述的第一导线或第二导线中，当该待测断路器被操作合闸时，上述高压直流回路中的电流会流过该待测断路器的触头。本申请中的可变电阻在实验时可以被调节至55kΩ，这样根据欧姆定律，上述高压直流回路的直流电流为2mA。

电压采集装置用于采集待测断路器的直流压降，即采集该待测断路器的触头的直流压降，由于直流压降与触头接触形成的接触电阻成正比，因此根据此原理通过对直流压降的判断即可确定该待测断路器在毫安级时的可靠性，并根据判断结果输出反映该可靠性的可靠性参数。

如图2所示，该电压采集装置具体包括第一检测导线L3、第二检测导线L4和PLC设备201。该PLC设备设置有模拟量扩展模块，以使该PLC设备能够通过该模拟量扩展模块采集相应的模拟量。该第一检测导线的一端与上述待测断路器的一端连接，其另一端与PLC设备的模拟量扩展模块连接；该第二检测导线的一端与上述待测断路器的另一端连接，其另一端与上述模拟量扩展模块连接，以使该待测断路器在上述直流电流的作用下所产生的压降施加于该模拟量扩展模块，并使该模拟量扩展模块检测到该直流压降的数值。

该PLC设备用于对该直流压降进行判断，并根据判断结果输出上述的可靠性参数。

另外，模拟量扩展模块的电压监测范围较小，为了避免待测断路器的触头断开时开关电源所输出的高压直接施加于该模拟量扩展模块，本申请的电压采集装置还包括中间继电器K，如图3所示，该中间继电器设置在第一检测导线上或第二检测导线，这样通过对中间继电器的控制可以将高压直流回路与模拟量扩展模块的电连接断开，避免高压直接施加于该模拟量扩展模块上，并且仅在待测断路器的触头闭合时再闭合。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种断路器的可靠性实验装置，包括预设电压的高压直流回路和电压采集装置。高压直流回路用于提供毫安级回路电流，且待测断路器串接在高压直流回路上；电压采集装置用于采集待测断路器的直流压降，并根据直流压降输出待测断路器的可靠性参数。相比于传统方案，本方案能够对断路器的负载在毫安级时的可靠性进行检测。

另外，本申请中还包括机械操作装置，该机械操作装置用于通过物理手段对待测断路器实施合闸或分闸操作。

实施例二

图4为本申请实施例的一种实验控制方法的流程图。

如图4所示，本实施例提供的实验控制方法应用于上一实施例所提供的可靠性实验装置，具体来说是应用于构成该可靠性实验装置的电压采集装置内，该实验控制方法包括如下步骤：

S1、获取直流压降。

即获取上述模拟扩展模块所采集的直流压降的具体数值，以便作为进一步处理的基础。

S2、判断直流压降是否符合预设判定条件。

即对上述直流压降的具体数值或数值的变化是否符合预设判定条件进行判断，该预设判定条件可以根据实际情况确定，具体来说，本申请采取下面的步骤对该直流压降进行判定。

如果该直流压降保持一定程度的恒定，即始终低于预设安全阈值，则判定该直流压降符合预设判定条件。从弱电流转为以触头接触压降为基准，当触头压降超过X倍的初始压降时，即假设初始压降为Y(V)，则根据实际测试需求设定的判定阀值为X*Y(V)。

本申请的安全阀值是依据触头的初始压降为基准，并根据不同的产品类型设定。本申请中以10％的电源电压为安全阀值。信号极弱时，要压降达到安全阀值是极其困难的。根据欧姆定律，R＝U/I，负载电流越大，负载的阻值就越小，就意味着触头的接触电阻分压10％的电源电压就越容易。

本方案中的负载阻抗有55kΩ，如果压降以标准约定的10％的电源电压为阀值，则需要触头阻值到5.5kΩ，在110V的直流电压条件下，几乎是不可能的。所以监控思路的基准是以触头压降的初始值为基准，阀值一般为触头压降的一定倍数。

如果该直流压降在实验期间出现超出该预设安全阈值的情况，则利用定时器对该超出预设安全阈值的超压时间进行记录，如果该超压时间低于预设时长阈值，则不认为该超压是因为可靠性问题引起的，此时还是判定该直流压降符合该预设判定条件；如果在实验期间有任一超压时间大于该预设时长阈值，则判定该直流压降不符合预设判定条件。本申请的预设时长阈值可以根据待测断路器的实际参数确定，本申请优选10ms。

S3、判定该待测断路器的可靠性满足标准要求。

即通过对实验期间内的直流压降的判断，如果判定该直流压降符合预设判定条件，则判定该待测断路器的可靠性满足标准要求，并记录和输出这一结果。

S4、判定该待测断路器的可靠性不能满足标准要求。

即通过对实验期间内的直流压降的判断，如果判定该直流压降不符合预设判定条件，则判定该待测断路器的可靠性不能满足标准要求，并记录和输出这一结果。

实施例三

图5为本申请实施例的一种实验控制系统的框图。

如图5所示，本实施例提供的实验控制系统应用于上一实施例所提供的可靠性实验装置，具体来说是应用于构成该可靠性实验装置的电压采集装置，该实验控制系统包括数据获取模块10、压降判断模块20、第一判定模块30和第二判定模块40。

数据获取模块用于获取直流压降。即获取上述模拟扩展模块所采集的直流压降的具体数值，以便作为进一步处理的基础。

压降判断模块用于判断直流压降是否符合预设判定条件。

即对上述直流压降的具体数值或数值的变化是否符合预设判定条件进行判断，该预设判定条件可以根据实际情况确定。该模块具体包第一判定单元21和第二判定单元22，具体如图6所示。

如果该直流压降保持一定程度的恒定，即始终低于预设安全阈值，则第一判定单元判定该直流压降符合预设判定条件。从弱电流转为以触头接触压降为基准，当触头压降超过X倍的初始压降时，即假设初始压降为Y(V)，则根据实际测试需求设定的判定阀值为X*Y(V)。

第二判定单元用于如果该直流压降在实验期间出现超出该预设安全阈值的情况，则利用定时器对该超出预设安全阈值的超压时间进行记录，如果该超压时间低于预设时长阈值，则不认为该超压是因为可靠性问题引起的，此时还是判定该直流压降符合该预设判定条件；如果在实验期间有任一超压时间大于该预设时长阈值，则判定该直流压降不符合预设判定条件。本申请的预设时长阈值可以根据待测断路器的实际参数确定，本申请优选10ms。

第一判定模块用于判定该待测断路器的可靠性满足标准要求。

第二判定模块用于判定该待测断路器的可靠性不能满足标准要求。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种断路器的可靠性实验装置，其特征在于，所述可靠性实验装置包括预设电压的高压直流回路和电压采集装置，其中：

2.如权利要求1所述的可靠性实验装置，其特征在于，所述高压直流回路包括开关电源、可变电阻、第一导线和第二导线，其中：

3.如权利要求1所述的可靠性实验装置，其特征在于，所述电压采集装置包括第一检测导线、第二检测导线和PLC设备，其中：

所述第二检测导线的一端与所述待测断路器的另一端连接、另一端与所述PLC设备的模拟量扩展模块连接；

4.如权利要求3所述的可靠性实验装置，其特征在于，所述电压采集装置还包括中间继电器，所述中间继电器串接在所述第一检测导线或所述第二检测导线上。

5.如权利要求1所述的可靠性实验装置，其特征在于，还包括机械操作机构，其中：

所述机械操作机构用于控制所述待测断路器的通断。

6.一种实验控制方法，应用于如权利要求1～5任一项所述的可靠性实验装置，其特征在于，所述实验控制方法包括步骤：

获取所述直流压降；

对所述直流压降是否符合预设判定条件进行判断；

7.如权利要求6所述的实验控制方法，其特征在于，所述对所述直流压降是否符合预设判定条件进行判断，包括步骤：

8.如权利要求7所述的实验控制方法，其特征在于，所述预设时长阈值为10ms。

9.一种实验控制系统，应用于如权利要求1～5任一项所述的可靠性实验装置，其特征在于，所述实验控制系统包括：

数据获取模块，被配置为获取所述直流压降；

10.如权利要求9所述的实验控制系统，其特征在于，所述压降判断模块包括：

第一判定单元，被配置为如果所述直流压降时钟低于预设安全阈值，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件；

第二判定单元，被配置为如果所述直流压降超出所述预设安全阈值，则对超压时长进行判断，如果所述超压时长未超过预设时长阈值，则判定所述直流压降符合所述预设判定条件，如果所述超压时长超过所述预设时长阈值，则判定所述直流压降不符合所述预设判定条件。