CN203658544U - 柱上开关动作测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱上开关动作测试装置，涉及电力系统中电气元件动作的测试装置技术领域。所述测试装置的电源输入端经空气开关与调压器的输入端电连接，调压器的一个输出端与电压显示支路电连接，调压器的另一个输出端经电压倍率切换器与输出控制模块的输入端电连接，输出控制模块的第一个输出端与计时模块的输入端电连接，所述输出控制模块的第二个输出端与升流器的输入端电连接，所述输出控制模块的第三个输出端经防冲击模块与升流器电连接，所述升流器的输出端一路为所述测试装置的电流输出接线端，另一路接电流显示支路。所述测试装置能够为开关提供触发电源，并可同时测量开关触头的动作时间，所述装置的抗冲击量设计量较宽，使用安全。

Description

柱上开关动作测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统中电气元件动作的测试装置技术领域，尤其涉及一种适用于柱上开关和环网柜开关的动作测试装置。

背景技术

柱上开关常见的有柱上断路器、柱上负荷开关以及柱上隔离开关。柱上断路器：主要用于配电线路区间分段投切、控制、保护，能开断、关合短路电流。 断路器又分为油浸断路器、真空断路器和SF6断路器。油浸断路器是早期的产品，因开断能力差、油易燃、渗漏、易酿成二次事故而趋于淘汰。真空断路器有箱式、柱式二种，额定电流常为400A、630A，就额定电流而言而者之间价格相差不大，额定开断短路电流有 12.5kA、16kA、20kA，机械寿命、额定电流开断10000次以上，额定开断短路电流开断次数30-50次，能频繁操作。SF6断路器额定电流为400A、630A，目前有的厂家已有16kA产品，机械寿命、额定电流开断10000次以上，额定开断短路电流开断次数30-50次，适合于频繁操作。 

柱上负荷开关，具有承载、分合额定电流能力，但不能开断短路电流，主要用于线路的分段和故障隔离，包括产气式负荷开关和真空、SF6负荷开关。产气式负荷开关是利用固体产气材料组成的狭缝在电弧作用下产生大量气体形成气吹灭弧，因其结构简单，成本低廉而一度被广泛推广使用。 与真空、SF6断路器外形、参数相似，区别在于负荷开关不配保护CT、不能开断短路电流，但可以承受短路电流、关合短路电流，具有寿命长、免维护特点，机械寿命、额定电流开断次数10000次以上，适合于频繁操作。  

柱上隔离开关主要用于隔离电路，分闸状态有明显断口，便于线路检修、重构运行方式、有三极联动、单极操作两种形式。当柱上开关使用一段时间后需要对其机械性能和动作特性进行测试，找出具有使用缺陷的开关，防止在正常使用的过程中发生意外事故，但是现有的设备中还没有出现能够对柱上开关进行测试的装置。　

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柱上开关动作测试装置，所述测试装置包含大电流发生器，能够为开关保护动作提供一次触发电源，并可同时测量电流输出至开关触头分闸时间段的动作时间，且所述装置的抗冲击量设计量较宽，使用安全。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种柱上开关动作测试装置，其特征在于：所述测试装置的电源输入端经空气开关与调压器的输入端电连接，调压器的一个输出端与电压显示支路电连接，调压器的另一个输出端经电压倍率切换器与输出控制模块的输入端电连接，输出控制模块的第一个输出端与计时模块的输入端电连接，所述计时器的输出端为所述测试装置的电压输出接线端，所述输出控制模块的第二个输出端与升流器的输入端电连接，所述输出控制模块的第三个输出端经防冲击模块与升流器电连接，所述升流器的输出端一路为所述测试装置的电流输出接线端，另一路接电流显示支路。

优选的，所述电压显示支路包括用于采集调压器的输出电压的电压互感器PT，用于对电压互感器PT采集到的模拟电压信号进行模数转换的A/D转换模块，用于将A/D转换模块输出的数字电压信号进行放大的程控放大模块，以及用于将放大后的电压信号进行显示的电压显示模块。

优选的，所述电流显示支路包括用于采集一次电流信号和二次电流信号的电流互感器CT，用于对一次电流信号和二次电流信号进行切换的显示切换模块，以及用于放大一次电流信号或二次电流信号的程控放大模块，以及用于显示放大后的一次电流信号或二次电流信号的电流显示模块。

优选的，所述调压器的输出端经交流接触器与电压倍率切换器的输入端连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述测试装置能够瞬时向开关回路输入动作电流为保护装置动作提供一次触发电源，并可同时测量电流输出按钮按下时至开关机构动作（触头分离）时间段的动作时间；整体测量过程与实际运行条件下柱上开关动作情况是相符的。本测试装置打破以前从CT（电流互感器）二次侧加整定电流进行二次保护传动试验和一次开关测量机械动作特性试验的常规，将两种试验综合在一起，结合配网野外工作现场实际条件，研制出将一、二次传动结合在一起的开关特性测试装置，且所述装置的抗冲击量设计量较宽，使用安全。

此外，所述测试装置采用电流互感器采集电流和电压互感器采集电压，并使用高精度计时器显示开关触头动作时间，测量精度高。充分考虑到现场测试的实际需求，测试装置中的升流器采用分体设计，极大程度的减轻了测试人员的工作强度，提高了测试效率。数据显示部分采用全数字化处理，具有较高的测量精度，测试结果重复性好。测试装置全部采用高品质器件及加强型内部结构，抗冲击和过流能力卓越，使用寿命长。接线简单，易于操作，移动方便，使用安全系数高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的原理框图；

图2是开关一次通流保护动作测试接线框图；

图3是开关回路通流试验与测量动作测试接线框图。

具体实施方式

如图1所示，一种柱上开关动作测试装置，所述测试装置的电源输入端经空气开关与调压器的输入端电连接，调压器的一个输出端与电压显示支路电连接，调压器的另一个输出端依次经交流接触器、电压倍率切换器与输出控制模块的输入端电连接，输出控制模块的第一个输出端与计时模块的输入端电连接，所述计时器的输出端为所述测试装置的电压输出接线端，所述输出控制模块的第二个输出端与升流器的输入端电连接，所述输出控制模块的第三个输出端经防冲击模块与升流器电连接，所述升流器的输出端一路为所述测试装置的电流输出接线端，另一路接电流显示支路。

所述电压显示支路包括用于采集调压器的输出电压的电压互感器PT，用于对电压互感器PT采集到的模拟电压信号进行模数转换的A/D转换模块，用于将A/D转换模块输出的数字电压信号进行放大的程控放大模块，以及用于将放大后的电压信号进行显示的电压显示模块。所述电流显示支路包括用于采集一次电流信号和二次电流信号的电流互感器CT，用于对一次电流信号和二次电流信号进行切换的显示切换模块，以及用于放大一次电流信号或二次电流信号的程控放大模块，以及用于显示放大后的一次电流信号或二次电流信号的电流显示模块。

开关一次通流保护动作试验：目的是验证保护电流设定动作是否正常。试验前准备，将接地线一端夹在地极上，另一端可靠的接于测试装置的“接地端子”上。将市电AC220V 电源用专用红色线和黑色线，连接到测试装置后部的“电源输入”端子。将电流传感器（钳形表）的航插返回信号插头，连接到测试装置后部的“电流信号”端口。确认被测试开关的三相回路处于断电状态，并与带电线路有明显断开点。试验人员将升流器提升上杆，选择可靠的悬挂或平置方式将升流器置于被试开关的不远于1.5 米处。

注意：请务必检查升流器悬挂和放置的可靠性，防止意外坠落造成伤害。将专用1000A 大电流输出线穿芯一匝穿过升流器铁芯孔，连接至开关一相(如A相）的上下触头，将电流传感器（钳表）的钳口套进大电流输出线，试验人员下杆。

基本操作：合上空气开关，如调压器处于零位指示灯即亮起，表示可以合闸。先按下合闸按键，使内部交流接触器合闸，但不要调节电压倍率切换器的转轮升压。再按下电流区的红色“输出”按钮，使内部交流接触器合闸，这时再调节电压倍率切换器的转轮，即会为升流器提供平稳的0-220V 输入电压。切换电流显示开关（显示切换模块）至一次档位，电流显示模块可即时显示升流器一次侧输出电流，调节电流直至开关保护动作，验证设定值是否合格。开关动作保护后，先按电流区“停止”按钮，使交流接触器分闸，再按电源区“分闸”按键，最后断开空气开关完成试验过程，接线图如图2所示。

以上过程适用于所有大电流试品的升流保护试验或温升、烘干用途，如互感器、发电机、变压器，但温升试验宜在50%额定电流进行。注意：升流器具有负载曲度特性，输出电流会随着负载阻抗和钳口位置、方向的改变发生一定程度的变化，建议试验中与二次保护电流进行对比。

开关回路通流试验与测量动作时间测试，利用其它相的通流动作，采集被测相的断开信号，如果直接取在通流回路上，其保护动作的分断冲击是弱电信号处理设备所无法承受的。触头动作时间的起始和截止：瞬时向开关回路输入动作电流，电流输出按钮按下时为计时开始，邻近相开关回路的动作分闸为计时截止，整体测量过程与实际运行柱上开关动作测试装置情况是相符的。前期准备同开关一次通流保护动作试验。在通流开关(如A 相）的邻近相（如C 相），用航插信号线的红、黑夹子夹在C 相开关回路两端，航插口连接至测试装置后部“计时”端口。

基本操作：合上空气开关，如调压器处于零位指示灯即亮起，表示可以合闸。打开计器电源开关，先按下合闸按键，使内部交流接触器合闸，调节调压器的转轮升压，观察电压显示模块的指示，将电压调节至所需一次电流对应的电压值，调节电压值可以根据升流器V-A 曲线对应查到。注意：此时的显示电压并未输出至升流器，因电流区的”输出”按钮并未按下。

调节至所需电压后，调压转轮停止不动，再按下电流区的红色“输出”按钮（在输出控制模块上），使内部交流接触器合闸，即会为升流器提供瞬时的输入电压，并在电源区电流显示模块上即时显示升流器电流，同时数字计时器计时开始。这一操作带有瞬时冲击特性，在升流器及柱上开关侧可能会产生异常的抖动和声响。

尽管电磁感应、机械动作、热敏电阻片类柱上开关的保护动作时间会略有长短差异，但这一瞬时电流的输入仍然会使开关的保护动作，在通流触头动作分闸的瞬间，测试装置从邻近相相同的分闸动作中得到信号，数字毫秒计时器计时截止，显示即为邻近相的动作时间。开关动作保护后，先按电流区“停止”按钮，使输出交流接触器分闸，再按电源区“分闸”按键，最后断开空气开关完成试验过程。数字毫秒计时器的显示时间均为计时信号线侧的开关相，三相分别进行了相同的测试循环后，该柱上开关测试项目完成，接线图如图3所示。

需要指出的是：可以通过二次保护试验首先验证试品是否能正常动作，如发现拒动和误动的开关，不建议继续使用测试装置进行时间测量。便携升流器有负载曲度特性，在试验人员安装大电流线时，应注意与开关接头接触面的紧固程度，减小接触电阻对升流器工作效率的影响。为保证升流器的V-A（电压-电流） 曲线的查找准确率，原配大电流线不应随意更换。仪器平时不用时，应储存在环境温度-20℃～60℃，相对湿度不超过85%，通风，无腐蚀性气体的室内，存储时不应紧靠地面和墙壁，在气候潮湿的地区或潮湿的季节，本装置如长期不用，要求每月开机通电一次（约二小时），以使潮气散发，保护元器件。

所述测试装置能够瞬时向开关回路输入动作电流为保护装置动作提供一次触发电源，并可同时测量电流输出按钮按下时至开关机构动作（触头分离）时间段的动作时间；整体测量过程与实际运行条件下柱上开关动作情况是相符的。本测试装置打破以前从CT二次侧加整定电流进行二次保护传动试验和一次开关测量机械动作特性试验的常规，将两种试验综合在一起，结合配网野外工作现场实际条件，研制出将一、二次传动结合在一起的开关特性测试装置，且所述装置的抗冲击量设计量较宽，使用安全。

此外，所述测试装置采用电流互感器采集电流和电压互感器采集电压，并使用高精度计时器显示开关触头动作时间，测量精度高。充分考虑到现场测试的实际需求，测试装置中的升流器采用分体设计，极大程度的减轻了测试人员的工作强度，提高了测试效率。数据显示部分采用全数字化处理，具有较高的测量精度，测试结果重复性好。测试装置全部采用高品质器件及加强型内部结构，抗冲击和过流能力卓越，使用寿命长。接线简单，易于操作，移动方便，使用安全系数高。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及其实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。 

Claims (4)

1.一种柱上开关动作测试装置，其特征在于：所述测试装置的电源输入端经空气开关与调压器的输入端电连接，调压器的一个输出端与电压显示支路电连接，调压器的另一个输出端经电压倍率切换器与输出控制模块的输入端电连接，输出控制模块的第一个输出端与计时模块的输入端电连接，所述计时器的输出端为所述测试装置的电压输出接线端，所述输出控制模块的第二个输出端与升流器的输入端电连接，所述输出控制模块的第三个输出端经防冲击模块与升流器电连接，所述升流器的输出端一路为所述测试装置的电流输出接线端，另一路接电流显示支路。

2.根据权利要求1所述的柱上开关动作测试装置，其特征在于：所述电压显示支路包括用于采集调压器的输出电压的电压互感器PT，用于对电压互感器PT采集到的模拟电压信号进行模数转换的A/D转换模块，用于将A/D转换模块输出的数字电压信号进行放大的程控放大模块，以及用于将放大后的电压信号进行显示的电压显示模块。

3.根据权利要求1所述的柱上开关动作测试装置，其特征在于：所述电流显示支路包括用于采集一次电流信号和二次电流信号的电流互感器CT，用于对一次电流信号和二次电流信号进行切换的显示切换模块，以及用于放大一次电流信号或二次电流信号的程控放大模块，以及用于显示放大后的一次电流信号或二次电流信号的电流显示模块。

4.根据权利要求1所述的柱上开关动作测试装置，其特征在于：所述调压器的输出端经交流接触器与电压倍率切换器的输入端连接。

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