CN201110886Y - 模拟负载和多功能开关测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种模拟负载，用于调节开关主线路中的电流，包括静铁芯、动铁芯、线圈、滑杆、弹性装置和限位装置，其中，所述静铁芯与线圈固定在滑杆上，所述动铁芯安装在滑杆上并可沿滑杆滑动，所述弹性装置连接动铁芯，所述限位装置位于动铁芯行程的两端。本实用新型还提出了一种多功能开关测试装置，所述多功能开关测试装置包括测试台和模拟负载。其能够对开关的过压、欠压、漏电、漏电闭锁、短路、过载、断相等保护功能及其硬件进行模拟测试，并且还能够对驱动器和保护器进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试装置，特别涉及一种多功能开关测试装置。
背景技术
目前，各类开关在升井回厂检修时，大部分开关只能用小容量的测试电源(如调压器、控制变压器)对其进行性能测试。由于受电源影响而无法通过加载测试，只能对其过压、欠压、漏电、漏电闭锁等保护功能及其硬件进行模拟测试。而对短路、过载、断相等保护功能及其硬件无法进行模拟测试。开关自带测试功能只能对其保护电路板进行测试，而对其它外围监控线路、元件无法测试。
同时，目前使用的某种组合开关的驱动器及移变的某种综合保护器，不能进行离机测试，为检修工作带来了不便。联力组合开关采取的是模块化结构，其驱动器采取的是插拔式结构，可以很方便的进行检修，而对驱动器来说，由于自身较重，使得在更换驱动器时比较困难，同时在更换前又不能确定替代的驱动器的好坏，而如果不取出有故障的驱动器，因受开关内部空间影响使得检修非常困难，加大工作量。如果将驱动器取出，驱动器所需的工作电源、控制信号因无法加到驱动器里，使得驱动器只能靠目测和万用表进行检查，增加了检修的难度。
综合保护器也存在因无法确定故障范围而采用另一台好的移变对保护器进行检测以确定其好坏的方法，这样就加大了检修的工作量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可模拟负载的多功能开关测试装置，其能够对开关的过压、欠压、漏电、漏电闭锁、短路、过载、断相等保护功能及其硬件进行模拟测试，并且还能够对驱动器和保护器进行检测。
为此，本实用新型提出了一种模拟负载，用于调节开关主线路中的电流，包括静铁芯、动铁芯、线圈、滑杆、弹性装置和限位装置，其中，所述静铁芯与线圈固定在滑杆上，所述动铁芯安装在滑杆上并可沿滑杆滑动，所述弹性装置连接动铁芯，所述限位装置位于动铁芯行程的两端。
优选地，所述线圈为三相线圈。
优选地，所述静铁芯为“一”字形。
优选地，所述动铁芯为“E”字形。
优选地，所述弹性装置包括杠杆、拉簧，其中，所述杠杆连接动铁芯，所述拉簧一端连接杠杆，另一端固定。
优选地，所述弹性装置还包括启动电流调节丝杠，所述启动时间调节丝杠连接拉簧。
优选地，限位装置还包括工作电流调节丝杠、启动电流调节丝杠，其中，所述工作电流调节丝杠位于所述杠杆的上方，所述工作电流调节丝杠位于所述动铁芯的上方。
本实用新型还提出了一种多功能开关测试装置，所述多功能开关测试装置包括测试台和模拟负载，所述测试台与所述模拟负载均为箱体结构，用于共同连接需检测的开关，所述测试台包括测试控制板和测试插座，所述测试插座包含用于连接开关的接接器，所述模拟负载用于调节开关主线路中的电流，包括静铁芯、动铁芯、线圈、滑杆、弹性装置和限位装置，其中，所述静铁芯与线圈固定在滑杆上，所述动铁芯安装在滑杆上并可沿滑杆滑动，所述弹性装置连接动铁芯，所述限位装置位于动铁芯行程的两端。
优选地，所述测试台包括高压输出腔、电流输出腔、变压器腔、配电腔及操作箱，所述高压输出腔、电流输出腔、变压器腔、配电腔及操作箱为在同一箱体内的独立腔室结构。
优选地，所述测试插座为防误插的连接器。
本实用新型的有益之处在于，所述可模拟负载的多功能开关测试装置能够对开关的过压、欠压、漏电、漏电闭锁、短路、过载、断相等保护功能及其硬件进行模拟测试，并且还能够对驱动器和保护器进行检测。该套测试装置可对1140V开关，3300V开关进行加载测试，由于它替代了加载测试时所需的设备，即
测试变压器两台：
3300V、800KVA，价格26万元左右；
1140V、500KVA，价格20万元左右。
测试电机两台：
3300V、700KW电机，价格80万元左右；
1140V、375KW电机，价格15万元左右。
配电柜两台：约5万元左右。
加载设备：20-50万元。
仅此一项就节约资金200余万元。
该测试装置工作时，最大消耗功率仅为6KW左右，其消耗电能仅为上述设备工作时所消耗电能的0.7％-1％。
此外，场地、电缆以及额外增加的工作量，设备的安装维护费用还未计算在内。同时，使用该测试装置不但降低了工作强度，减少了不必要的工作过程，还提高了生产效率，加强了设备的检修质量。
附图说明
为了更好地理解本实用新型，参考以下附图：
图1示出了本实用新型的多功能开关测试装置的系统示意图；
图2a-2d示出了本实用新型的多功能开关测试装置的测试台的示意图；
图3a、3b、3c示出了本实用新型的多功能开关测试装置的模拟负载的示意图；
图4示出了本实用新型的多功能开关测试装置的测试台的测试控制板的电路示意图；以及
图5示出了本实用新型的多功能开关测试装置的测试台的电源的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
图1示出了本实用新型的多功能开关测试装置的一个实施例的示意图。本实用新型的多功能开关测试装置包括测试台1和模拟负载2。测试台1和模拟负载2连接开关3并对其进行测试。测试台1与模拟负载2均为立式箱体。如图2a至图2d所示，测试台1为面板操作，由液晶显示器4及指示灯5进行数据及状态显示。测试台1分五个腔室，分别为1140V&3300V输出腔6、电流输出腔7、变压器腔8、配电腔9及操作箱10。由于测试台1采用独立腔室结构，提高了使用安全性，且测试台1自身具备过载、短路、漏电等保护功能。一旦出现线路接地、短路、过负荷等故障，其保护电路动作将禁止测试台1继续运行，只有在故障排除后方可正常运行。
由于测试台1和模拟负载2体积小，箱体底部各装有四个小轮，可方便移动到每个工作岗位，因此，在使用上不受场地限制，灵活方便，易于设备的摆放。
为了减小测试设备的体积及可能的危险程度，又便于使用，通过分析开关在测试时所需的条件，选择开关主回路与控制回路电源分开供给的方案，这样不仅降低了调试电源的容量，又保证了开关在正常运行时主回路里有足够大的模拟电流以便完成测试。
首先，用两台电压分别为380V/1140V、220V/3300V，容量为1KVA的变压器为开关提供1140V和3300V两种测试工作电压，用一台5KVA的三相变压器为开关提供测试时所需的电流。该变压器一次工作电压为380V，每相绕组有5个抽头供调压用，二次侧输出电压为10V左右，输出最大电流可达800A左右。
开关做正常测试时，将其所需的电源1140V或3300V直接接入开关即可。如果做加载测试，则将1140V或3300V电源接入其控制变压器，而主回路接入的是5KVA变压器提供的10V电源，通过一定的调流措施，对主线路里的电流进行调节，完成对开关的各项保护功能的测试。由于采用了分开供电方式，达到了降低调试电源容量，减小体积的目的。
使用电抗元件进行电流调节便于设计制作，设备结构简单、体积小、易于操作，电流变化平稳，无阶跃现象，可任意调节，且制作成本低。
模拟负载2的结构以铁芯和三相线圈11为主。如图3所示，铁芯包括静铁芯12和动铁芯13两部分。静铁芯12与绕制好的三相线圈11固定在滑杆14上，为“一”字型。而动铁芯13为“E”字型，安装在滑杆14上，并可沿滑杆14上下自由滑动。铁芯、三相线圈11及辅助控制机构(杠杆15、拉簧16、调节丝杠)全部安装在一块铁板上，结构紧凑，安装方便，易于操作。
在三相线圈11中无交流电通过时，动铁芯13被杠杆15挑起。拉动杠杆15的拉簧16的拉力可由启动时间调节丝杠17进行调节；启动电流调节丝杠18用于调节动铁芯13在三相线圈11通电前的位置，即动铁芯13与静铁芯12之间的气隙大小；工作电流调节丝杠19用于调节三相线圈11通电后气隙大小。
在三相线圈11中通入三相交流电时，由于动铁芯13与静铁芯12之间的气隙较大，感抗较小，因而三相线圈11中的电流较大，此时的电流称为启动电流。动铁芯13在电磁力的作用下与静铁芯12相吸，从而向下运动，使气隙减小，三相线圈11中的电流也随之降低，在动铁芯13的运动过程中杠杆15也随之运动，当杠杆15与工作电流调节丝杠19接触后，由于工作电流调节丝杠19的限位作用，杠杆15与动铁芯13停止运动，此时动铁芯13与静铁芯12之间的气隙不再变化，三相线圈11中的电流也趋于稳定。
由公式；
其中，U-外加电压，F-外加电压频率，N-线圈匝数，
-主磁通，I-电流。
可知，在电压及频率一定时，铁芯线圈中磁路的主磁通
基本不变，在铁芯线圈匝数不变的情况下，改变磁阻Rm即可改变电流I的大小。在磁路中对磁阻影响最大的是磁路中存在的气隙，因此只需调节磁路中气隙的大小就可以改变线圈中电流的大小。
因此在三相线圈11通电后，操作工作电流调节丝杠19使其限位点上下发生变化，而作用力始终向下的动铁芯13，在杠杆15的作用下亦上下移动，从而使动铁芯13与静铁芯12之间的气隙发生变化，三相线圈11中的电流随之发生变化。
操作启动电流调节丝杠18使其限位点发生变化，可改变铁芯间初始气隙的大小，从而调节启动电流的大小。
操作启动时间调节丝杠17，可改变拉簧16拉力的大小，从而改变铁芯的动作时间，即启动时间。
3个调节丝杠的不同作用以及对电流的变化时间所产生的影响，与电机的启动电流、启动时间以及电机在不同负荷下的工作电流极为相似，通过实测该模拟负载2可将电流控制在80-500A之间。在实际使用时，该模拟负载2可根据不同的测试要求，使用手轮20随时进行功能调节。通过开关主线路中的电流变化，完成过载、短路、断相等保护功能的测试，以及线路、元器件的检测。因此使用测试台1和模拟负载2，可以使开关3处于正常的带载工作状态。而由于主线路电压极低(7-10V左右)，因此对某些故障元件、线路可进行实时检测，不仅安全方便，更进一步了解了某些电器元件的性能，从而提高了故障排查能力。在对朗威达高低压综合保护器进行测试时，也可以由测试台1和模拟负载2提供电流信号进行测试。
如图4所示，在测试台1内部装设了一块测试控制板21，并装有测试插座22，用测试插头将驱动器或保护器与测试台1连接后，测试台1可将驱动器或保护器所需的工作电源、控制信号加到其内部，由测试控制板21对驱动器或保护器进行检测。在对驱动器进行测试时，如果主线路出现绝缘下降，测试台会禁止测试继续进行，实行漏电闭锁并显示。如果主线路绝缘正常，则允许测试，并由测试控制板21将测试结果送至显示电路显示结果。由显示信息可知驱动器的好坏及其内部故障范围，提高了故障排查速度，降低了检修工作的劳动强度。
为了防止测试时误操作对驱动器或保护器的损坏，测试插座选用了不同形式的连接器，例如，C146D连接器(3排25针)、CA-20JWI连接器(双排弹片24脚)、矩形连接器(4列*6排＝24针)等。因其形状不同，使用时可防止误插，以保证测试连接时的正确性。
测试台内部安装有控制变压器，可提供测试台1所需的控制电源及测试电源。其电路如附5所示。
申请人出于示例和说明的目的公开了本实用新型的上述优选实施例。对于上述实施例的选择和描述是为了提供本实用新型产品中的最好的示例及其实际应用，从而使本领域普通技术人员能够实现本实用新型。在上述公开的基础上，本领域技术人员在不脱离本实用新型构思的前提下可以做多种修改或变化。
Claims (10)
1.一种模拟负载，用于调节开关主线路中的电流，其特征在于，包括静铁芯、动铁芯、线圈、滑杆、弹性装置和限位装置，其中，所述静铁芯与线圈固定在滑杆上，所述动铁芯安装在滑杆上并可沿滑杆滑动，所述弹性装置连接动铁芯，所述限位装置位于动铁芯行程的两端。
2.根据权利要求1所述的模拟负载，其特征在于，所述线圈为三相线圈。
3.根据权利要求1所述的模拟负载，其特征在于，所述静铁芯为“一”字形。
4.根据权利要求1所述的模拟负载，其特征在于，所述动铁芯为“E”字形。
5.根据权利要求1所述的模拟负载，其特征在于，所述弹性装置包括杠杆、拉簧，其中，所述杠杆连接动铁芯，所述拉簧一端连接杠杆，另一端固定。
6.根据权利要求5所述的模拟负载，其特征在于，所述弹性装置还包括启动电流调节丝杠，所述启动时间调节丝杠连接拉簧。
7.根据权利要求5所述的模拟负载，其特征在于，限位装置还包括工作电流调节丝杠、启动电流调节丝杠，其中，所述工作电流调节丝杠位于所述杠杆的上方，所述工作电流调节丝杠位于所述动铁芯的上方。
8.一种多功能开关测试装置，其特征在于，所述多功能开关测试装置包括测试台和模拟负载，所述测试台与所述模拟负载均为箱体结构，用于共同连接需检测的开关，所述测试台包括测试控制板和测试插座，所述测试插座包含用于连接开关的接接器，所述模拟负载用于调节开关主线路中的电流，包括静铁芯、动铁芯、线圈、滑杆、弹性装置和限位装置，其中，所述静铁芯与线圈固定在滑杆上，所述动铁芯安装在滑杆上并可沿滑杆滑动，所述弹性装置连接动铁芯，所述限位装置位于动铁芯行程的两端。
9.根据权利要求8所述的多功能开关测试装置，其特征在于，所述测试台包括高压输出腔、电流输出腔、变压器腔、配电腔及操作箱，所述高压输出腔、电流输出腔、变压器腔、配电腔及操作箱为在同一箱体内的独立腔室结构。
10.根据权利要求8所述的多功能开关测试装置，其特征在于，所述连接器为防误插的连接器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20080903 |
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| CX01 | Expiry of patent term |