CN203705609U - 高压断路器智能检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种高压断路器智能检测装置，它包括一通过采样变换模块连接有专用航空插头的CPU模块，所述的专用航空插头与断路器二次插件连接在一起，其一端包括两路分别通过一电阻测量模块、电源变换模块与电源输出模块连接的回路和一路直接与电源输出模块连接的回路，并由电阻测量模块测试断路器二次回路电阻，由电源变换模块将电源输出模块的交流220V电压变换成220V和110V两种直流电源输出作为断路器的分、合闸直流电源；所述的CPU模块通过所述专用航空插头对电源输出模块通过电源变换模块向断路器的分、合闸的电源输出进行控制以及通过采样变换模块对储能电机电流进行检测控制，以测试电机储能时间，同时通过所述专用航空插头对电阻测量模块测试到的断路器二次回路电阻进行计算；它具有结构简单、易携带、操作方便、通用性强等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种高压断路器的智能检测装置，属于电力设备工器具领域。
背景技术
随着电网的高速发展，如何在新的试验环境、试验方法、试验方式下，保证检修试验工作的安全性和高效性，成为当前亟需解决的课题。目前，高压断路器的安装、调试、投产、预试、大修、消缺等任务在日常的设备维护、检修工作内容中占据了很大一部分，并且在上述任一项工作中，都需要对断路器的辅助接点、回路进行一一检测；但是，现有传统的人工逐一检测方式存在如下问题：
1）高压断路器在安装、调试、投产、预试、大修、消缺时都需要对辅助接点、电气回路、限位、分闸线圈、合闸线圈、电气闭锁线圈、断路器储能电机等电气部件进行逐一检测、检查。目前传统的检测方式，需要检修人员拿着断路器原理接线图，用对线灯或万用表等工具对高压断路器进行一一检测，费工费时；
2）随着电力可靠性要求的提高，要求尽量缩短故障设备消缺及检修试验的工作时间，以尽快恢复送电，因此常采用变电所整体快速检收、集中检修等方式。由于人工检测过程中的疏忽大意和人工长时间工作疲劳产生的差错，会导致检测准确性降低；另外由于人工操作易损坏高压断路器二次插件插针，对设备造成损坏而引发相关事故。
3）不同厂家、不同型号的高压断路器所规定的参数不一样。每一次对高压断路器试验测试工作和设备消缺，都需要参照各厂家的电气原理图、接线图以及厂家规定的各种参数进行一一测试与核对，工作效率低。
综上所述，目前的高压断路器检测方式不仅工作量很大，耗费大量人力、精力和时间，而且作业过程中难免存在检测不全面、遗漏检测项、检测结果不准确等情况，易出现差错，而且测试过程中可能对断路器二次插件插针造成损坏，直接影响到电网的稳定运行和供电的可靠性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种结构简单，易携带，操作方便，通用性强，能够快速、准确进行断路器辅助接点及回路检测，提高供电可靠性的的高压断路器智能检测装置。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：所述高压断路器的智能检测装置，它包括一通过采样变换模块连接有专用航空插头的CPU模块，所述的专用航空插头与断路器二次插件连接在一起，其一端包括两路分别通过一电阻测量模块、电源变换模块与电源输出模块连接的回路和一路直接与电源输出模块连接的回路，并由电阻测量模块测试断路器二次回路电阻，由电源变换模块将电源输出模块的交流220V电压变换成220V和110V两种直流电源输出作为断路器的分、合闸直流电源。
所述的CPU模块采用U2STM32F103RBT6型ARM芯片，它通过所述专用航空插头对电源输出模块通过电源变换模块向断路器的分、合闸的电源输出进行控制以及通过采样变换模块对储能电机电流进行检测控制，同时通过所述专用航空插头对电阻测量模块测试到的断路器二次回路电阻进行计算；所述的CPU模块连接有报警模块、打印机模块以及液晶键盘模块。
所述的电阻测量模块为一个测试断路器二次回路电阻的恒压限流型电阻测量模块；所述的交直流电源变换模块为一通过AC-DC-AC-DC变换的全桥变换电路；所述的打印机模块为一SEM480热敏快速打印机；所述的报警模块为一蜂鸣发生器和一发光二极管；所述的液晶键盘模块为一SDW6448-057-NN01W型彩色液晶显示模块。
所述CPU模块的系统总线上挂接有一由USB接口组成的、具有8位数据总线和读写片选控制线以及中断输出的设备接口模块。
所述采样变换模块包括一可将采集到的电压、电流信号进行放大的OP777ARZ运算放大器，一可进行模拟-数字信号转换的AD7920BRM芯片，以及一对信号进行隔离的ADuM2402BRWZ隔离芯片。
本实用新型通过专用航空插头与被试高压断路器二次插件相连接，模拟断路器实际的运行状态，通过液晶键盘模块设置相关参数、进行输出控制，通过CPU模块控制220V交流输出、220/110V直流输出来实现对高压断路器开关分合闸、储能电机的控制；
本实用新型能对高压断路器二次回路电阻、辅助触点等参数进行自动、快速测试，并能计算储能电机的储能时间，所有的检测结果都能在液晶显示器上显示并可通过打印机打印，当检测结果与设定的参数值不符时，进行蜂鸣与灯光报警；
本实用新型还可通过USB接口与外部计算机连接，将测试结果输出，并且可对装置进行在线调试，实现系统更新与升级。
它具有结构简单、易携带、操作方便、通用性强等特点，较好的适用于高压断路器检测试验现场，提高了检测试验数据的准确性，保证了被试设备的安全性，提高了高压断路器检测试验效率。
附图说明
图1是本实用新型所述的整体结构组成框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：图1所示，本实用新型包括一通过采样变换模块3连接有专用航空插头10的CPU模块1，所述的专用航空插头10与断路器二次插件连接在一起，其一端包括两路通过一电阻测量模块2和电源变换模块4分别与电源输出模块9连接的回路和一路直接与电源输出模块9直接连接的回路，并由电阻测量模块2，采样变换模块3测试断路器二次回路电阻，由电源变换模块4将电源输出模块9的交流220V电压变换成220V和110V两种直流电源输出作为断路器的分、合闸直流电源。
本实用新型所述的CPU模块1采用U2STM32F103RBT6型ARM芯片，它通过所述专用航空插头10对电源输出模块9通过电源变换模块4向断路器的分、合闸的电源输出进行控制以及通过采样变换模块3对储能电机电流进行检测控制，同时通过所述专用航空插头10对电阻测量模块2，采样变换模块3测试到的断路器二次回路电阻进行计算；所述的CPU模块1还连接有报警模块8、打印机模块5以及液晶键盘模块7。
本实用新型所述的电阻测量模块2为一个测试断路器二次回路电阻的恒压限流型电阻测量模块；所述的电源变换模块4为一通过AC-DC-AC-DC变换的全桥变换电路；所述的打印机模块5为一SEM480热敏快速打印机；所述的报警模块8为一蜂鸣发生器和一发光二极管；所述的液晶键盘模块6为一SDW6448-057-NN01W型彩色液晶显示模块。
所述CPU模块1的系统总线上挂接有一由USB接口组成的、具有8位数据总线和读写片选控制线以及中断输出的设备接口模块7。
所述采样变换模块3包括一可将采集到的电压、电流信号进行放大的OP777ARZ运算放大器，一可进行模拟-数字信号转换的AD7920BRM芯片，以及一对信号进行隔离的ADuM2402BRWZ隔离芯片。
实施例：图1所示，本实用新型主要包括：CPU模块1、电阻测量模块2、采样变换模块3、电源变换模块4、打印机模块5、液晶键盘模块6、设备接口模块7、报警模块8、220V交流电源输出模块9、专用航空插头10。
CPU模块1是整个装置的控制中心，采用U2STM32F103RBT6型ARM芯片，它控制交直流电源的输出实现对断路器的分合闸及储能电机储能电流的检测，并同时测试计算二次回路电阻。同时，通过CPU控制报警模块，在试验控制回路二次电阻有异常时，驱动蜂鸣器及警灯，提醒试验人员注意。另外，CPU驱动液晶模块，响应键盘输入并显示设置项目及测试结果，具体的测试参数放于EEPROM中。
电阻测量模块2设计一个恒压限流型电阻测量模块，采用OP07CP运算放大器，测试断路器二次回路电阻。电阻很大时，保持恒压，通过测量采样电流，计算出断路器合闸状态的二次回路电阻；电阻很小时，通过一个限流电阻，使得电流保持在一个恒定值0.5A，通过测量采样电压，计算出断路器分闸状态的二次回路电阻。
采样变换模块3采用OP777ARZ运算放大器将采集到的电压、电流信号进行放大并通过AD7920BRM进行模拟-数字信号转换，最后经ADuM2402BRWZ隔离芯片进行信号隔离。
交直流电源变换模块4为一种全桥变换电路，通过AC-DC-AC-DC变换，电源输电电源纹波小，电压稳定，功率较大。该模块将交流220V电压经过变换，输出220V与110V两种直流电源，满足不同型号高压断路器的分、合闸直流电源的要求。
打印机模块5为SEM480热敏快速打印机。通过26插针与CPU相连接，数据交互通过8位数据线相连接，传输速度快，打印驱动电路由打印机自带，安装即可以使用。
液晶键盘模块6为SDW6448-057-NN01W型彩色液晶显示模块。其驱动电路由模块自带，无需再进行设计；通过CPU使能、读写完成其控制电路和与CPU接口电路设计，实现参数设置、输出控制，检测结果的显示。
设备接口模块7为USB接口，采用CH375芯片，具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，挂接到CPU的系统总线上，实现数据传输、调试功能。
报警模块8为蜂鸣声及发光二极管闪烁提示告警。当有异常时，CPU输出控制信号，并通过ULN2003AD模块放大电流驱动蜂鸣器和警灯实现告警。
220V交流电源输出模块9为插针式220V交流电源输出口。该插针式220V交流电源输通过航空插座与断路器二次插件相连接，为断路器储能电机提供电源。
装置通过专用航空插头连接于断路器二次插件，模拟断路器的实际运行状态，并有220V交流与220V、110V直流输出，实现试验过程中对断路器的分、合闸操作以及储能电机的控制。装置能对二次回路、辅助触点及电气元器件进行自动、快速测试，并能使用装置上输出的交直流电源通过CPU计算储能电机的储能时间，所有的检测结果都能在液晶显示器上显示，当检测结果与设定的参数有不符时，进行蜂鸣与灯光报警。还可通过USB接口模块对测试参数进行输出并对装置进行调试。
本实用新型具有如下几个特点：
1）模拟断路器航空插头的实际运行状态；本实用新型通过专用航空插头与被试品二次插件连接起来，完全模拟断路器实际运行状态，在提高检测数据准确性的基础上，避免了采用万用表等设备人工检测时漏测、损坏插针等的情况发生；
2）大大提高了工作效率；本实用新型通过CPU设定的程序以及液晶键盘模块对二次回路、辅助触点及电气元器件进行自动、快速测试，并将测试结果与设定的参数对比，相比传统人工检测，工作效率得到大幅提高；
3）系统可升级、更新；本实用新型可通过更换不同型号的航空插头和内部程序的设定来满足不同厂家、不同型号设备的检测需要；对于系统中新增加的新型断路器，还可以通过设置新型高压断路器的参数，以实现对新断路器的检测，具有可扩展性。
Claims (5)
1.一种高压断路器的智能检测装置，它包括一通过采样变换模块连接有专用航空插头的CPU模块，其特征在于所述的专用航空插头与断路器二次插件连接在一起，其一端包括两路分别通过一电阻测量模块、电源变换模块与电源输出模块连接的回路和一路直接与电源输出模块连接的回路，并由电阻测量模块测试断路器二次回路电阻，由电源变换模块将电源输出模块的交流220V电压变换成220V和110V两种直流电源输出作为断路器的分、合闸直流电源。
2.根据权利要求1所述的高压断路器的智能检测装置，其特征在于所述的CPU模块采用U2STM32F103RBT6型ARM芯片，它通过所述专用航空插头对电源输出模块通过电源变换模块向断路器的分、合闸的电源输出进行控制以及通过采样变换模块对储能电机电流进行检测控制，同时通过所述专用航空插头对电阻测量模块测试到的断路器二次回路电阻进行计算；所述的CPU模块连接有报警模块、打印机模块以及液晶键盘模块。
3.根据权利要求2所述的高压断路器的智能检测装置，其特征在于所述的电阻测量模块为一个测试断路器二次回路电阻的恒压限流型电阻测量模块；所述的交直流电源变换模块为一通过AC-DC-AC-DC变换的全桥变换电路；所述的打印机模块为一SEM480热敏快速打印机；所述的液晶键盘模块为一SDW6448-057-NN01W型彩色液晶显示模块；所述的报警模块为一蜂鸣发生器和一发光二极管。
4.根据权利要求1或2所述的高压断路器的智能检测装置，其特征在于所述CPU模块的系统总线上挂接有一由USB接口组成的、具有8位数据总线和读写片选控制线以及中断输出的设备接口模块。
5.根据权利要求1或2所述的高压断路器的智能检测装置，其特征在于所述采样变换模块包括一可将采集到的电压、电流信号进行放大的OP777ARZ运算放大器，一可进行模拟-数字信号转换的AD7920BRM芯片，以及一对信号进行隔离的ADuM2402BRWZ隔离芯片。
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