CN204145317U - 一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，利用整流装置将外接的交流电转换成直流电后，输出给DCDC转换装置和逆变装置，分别得到不同规则的直流电和交流电，此时，可根据实际需要控制切换控制装置与该整流装置、DCDC转换装置或逆变装置的导通，从而使得该切换控制装置的输出端输出所需规则的直流电或交流电，无需人工储能，提高了工作效率，而且，本实用新型仅利用一个供电设备即可输出不同规则的直流电和交流电，以满足手车式真空开关特性试验对不同规则电源的需求，携带方便、操作简单且降低了试验成本。

Description

一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备

技术领域

本实用新型涉及手动式真空开关特性试验领域，更具体地说，是涉及一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备。

背景技术

目前，手车式真空开关已被广泛应用在电力系统中，在对该电力系统中的开关柜进行改造时，通常需要进行手车式真空开关特性试验，以保证电力系统的安全可靠运行。然而，在工作现场，很多时候会在二次电源接入之前就已经开始进行手车式真空开关的特性试验，此时就需要现场人员用手摇动摇柄使弹簧压缩储能，费时费力，尤其是在大规模的开关柜改造中，工作效率非常低。

为了解决该问题，通常会使用供电设备为手车式真空开关的特性试验提供所需的电压和电流，无需人工储能，从而提高了工作效率，然而，由于现有的供电设备通常只能输出一种规格的直流电或交流电，显然，这样的一个供电设备并不能满足手车式真空开关的特性试验对不同规格的交流电和/或直流电的需求，所以，在现有的手车式真空开关的特性试验中，通常需要多个不同规格的供电设备，导致手车式真空开关的特性试验所需成本较高，且所用设备的体积庞大，不便于携带和操作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，解决了现有技术中要满足该手车式真空开关特性试验对不同规则的电源的需求必须携带多个供电设备，成本高且体积庞大，不便于携带和操作的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，包括：整流装置、DCDC转换装置、逆变装置、切换控制装置和处理器，其中：

所述整流装置的输入端外接交流电，输出端分别与所述DCDC转换装置的输入端、所述逆变装置的输入端和所述切换控制装置的第一选择端相连；

所述DCDC转换装置的控制端与所述处理器相连，输出端与所述切换控制装置的第二选择端相连；

所述逆变装置的控制端与所述处理器相连，输出端与所述切换控制装置的第三选择端相连；

所述处理器与所述切换控制装置的控制端，控制所述切换控制装置与所述整流装置、所述DCDC转换装置和所述逆变装置导通。

优选的，还包括：分别与所述处理器相连的检测装置和过流保护装置，其中：

所述检测装置的输入端分别与所述DCDC转换装置的输出端和所述逆变装置输出端相连，输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

优选的，所述检测装置包括：分别与处理器相连的直流电流检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路，其中：

所述直流电流检测电路的输入端和所述直流电压检测电路的输出端与所述DCDC转换装置的输出端相连，且所述直流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连；

所述交流电流检测电路的输入端和所述交流电压检测电路的输入端与所述逆变装置的输出端相连，且所述交流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

优选的，所述切换控制装置包括：第一继电器和第二继电器，其中：

所述第一继电器的第一常开触点和第二常开触点分别与外接交流电源的输出端的正极和负极一一对应相连；

所述第二继电器的第一常开触点与所述DCDC转换装置的输出端的正极相连，第二常开触点与所述DCDC转换装置的输出端的负极相连，第一常闭触点与所述逆变装置的输出端的负极相连，第二常闭触点与所述逆变装置的输出端的正极相连。

优选的，还包括：与所述直流电流检测电路、所述直流电压检测电路、所述交流电流检测电路以及所述交流电压检测电路的输出端相连的显示装置。

优选的，所述整流装置包括：整流桥、合闸电阻、合闸继电器、滤波电容，其中：

所述整流桥的输入端外接220V交流电，输出端通过所述合闸电阻与所述滤波电容输入端相连；

所述滤波电容输出端与分别与所述DCDC转换装置输入端和所述逆变装置输入端相连；

所述合闸继电器与所述合闸电阻并联。

优选的，所述处理器具体为嵌入式单片机、微处理器芯片或数字信号处理器芯片。

优选的，所述DCDC转换装置具体为半桥DCDC开关转换器、全桥DCDC转换器或双管正激DCDC转换器。

优选的，所述逆变装置具体为数字式逆变器。

优选的，所述直流电流检测装置和所述直流电流检测装置均包括电流传感器、放大装置和滤波装置；

所述直流电压检测装置和所述交流电压检测装置均包括电压传感器；

所述过流保护装置包括比较装置和模数转换装置。

基于上述技术方案，本实用新型提供的一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，利用整流装置将外接的交流电转换成直流电后，输出给DCDC转换装置和逆变装置，分别得到不同规则的直流电和交流电，此时，可根据实际需要控制切换控制装置与该整流装置、DCDC转换装置或逆变装置的导通，从而使得该切换控制装置的输出端输出所需规则的直流电或交流电，无需人工储能，提高了工作效率，而且，本实用新型仅利用一个供电设备即可输出不同规则的直流电和交流电，以满足手车式真空开关特性试验对不同规则电源的需求，携带方便、操作简单且降低了试验成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备实施例的结构框图；

图2为本实用新型一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的整流装置的结构框图；

图3为本实用新型一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的DCDC转换装置的电路连接图；

图4为本实用新型一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的逆变装置的电路连接图；

图5为本实用新型另一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备实施例的结构框图；

图6(a)为本实用新型另一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的直流电流检测电路和过流保护装置的电路连接图；

图6(b)为本实用新型另一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的直流电压检测电路的电路连接图；

图7(a)为本实用新型另一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的交流电流检测电路和过流保护装置的电路连接图；

图7(b)为本实用新型另一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的交流电压检测电路的电路连接图；

图8为本实用新型又一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备的切换控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，利用整流装置将外接的交流电转换成直流电后，输出给DCDC转换装置和逆变装置，分别得到不同规则的直流电和交流电，此时，可根据实际需要控制切换控制装置与该整流装置、DCDC转换装置或逆变装置的导通，从而使得该切换控制装置的输出端输出所需规则的直流电或交流电，无需人工储能，提高了工作效率，而且，本实用新型仅利用一个供电设备即可输出不同规则的直流电和交流电，以满足手车式真空开关特性试验对不同规则电源的需求，携带方便、操作简单且降低了试验成本。

如图1所示，为本实用新型一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备实施例的结构框图，该供电设备可以包括：整流装置100、DCDC转换装置200、逆变装置300、切换控制装置400和处理器500，其中：

整流装置100的输入端外接交流电，输出端分别与DCDC转换装置200的输入端、逆变装置300的输入端以及切换控制装置400的第一选择端相连。

其中，在本实施例中，该整流装置100将外接的交流220V转换成后级装置所需的直流300V左右，具体的，如图2所示，该整流装置100可以包括：整流桥110、合闸电阻120、合闸继电器130和滤波电容140，其中：

整流桥110的输入端外接220V交流电，输出端通过合闸电阻120与滤波电容140输入端相连；滤波电容140输出端与分别与所述DCDC转换装置200输入端和所述逆变装置300输入端相连；所述合闸继电器130与所述合闸电阻120并联。

在本实施例的实际应用中，交流220V电源输入该整流装置100后，先经过由二极管构成的整流桥110整流成脉动的直流电压，再经过合闸电阻120向滤波电容130充电，延时一定时间(如5～10秒)，等待该滤波电容130上的电压基本稳定后，控制合闸继电器130将合闸电阻120短路，此时，滤波电容140将输出一稳定的300V左右的直流电压信号，以供后级DCDC转换装置200和逆变装置300使用。

其中，该整流装置100内各器件的功能及其实现属于本领域公知常识，本申请在此不再详述。

所述DCDC转换装置200的控制端与所述处理器500相连，输出端与所述切换控制装置400的第二选择端相连。

所述逆变装置300的控制端与所述处理器500相连，输出端与所述切换控制装置400的第三选择端相连。

所述处理器500与所述切换控制装置400的控制端，控制所述切换控制装置400与所述整流装置100、所述DCDC转换装置200和所述逆变装置300导通。

需要说明的是，图1并未画出处理器500与整理装置100、DCDC装换装置200和逆变装置300的连接。

可选的，本实用新型实施例中，DCDC转换装置200可以是一种高频开关电源，与传统的通用开关电源相比，效率更高，发热更小，重量体积有明显降低。

具体的，该DCDC转换装置200具体可以由开关管、控制芯片、电感、电容、变压器等器件构成，用于实现稳定可调的直流电压输出。本申请根据所需的电源功率大小，可选择由ISL6726构成的有源钳位同步整流式开关电源的转换装置构成，具体电路连接如图3所示，需要说明的是，由于该结构的开关电源电路属于本领域公知常识，本申请在此不再详述其组成及其连接关系，本领域技术人员可根据图3所示的电路连接图准确地理解本申请DCDC转换装置的功能。

其中，本实施例中，该DCDC转换装置200通过对接收到的直流电压信号的调节后，可输出DC220V/5A、DC110V/10A的直流电压信号，需要说明的是，该DCDC转换装置200输出哪种规格的直流电压信号取决于处理器500对该DCDC转换装置200中控制芯片的控制实现，具体过程属于本领域公知常识，本申请在此不再详述。

优选的，对于本实施例中的开关电源的控制系统可以是各种半桥、双管正激或者全桥DCDC开关转换器，其控制方案可采用硬开关，或者准谐振、零电压开关等软开关方案。

可选的，对于本实用新型中的逆变装置300可以采用现有的数字式逆变电源，其装置更加简单灵活，成本更低且可靠性更高，具体的，该逆变装置300可以由开关管和控制芯片，以及电感、电容、变压器等元器件构成，用来实现稳定的交流电压输出。本申请可根据所需的电源功率大小，选择由EG8010构成的正弦波逆变器作为逆变装置300，其具体组成及其连接关系可如图4所示，通过对接收到的直流电压信号进行逆变处理可输出AC110V/10A。需要说明的是，图4所示的逆变器的电路连接属于现有技术，本申请在此不再详述。

可选的，本申请中的处理器500具体可以为嵌入式单片机，如ATMega128单片机，利用该嵌入式单片机的特点，加快了试验速度且增强了抗干扰能力。当然，该处理器500还可以是8位、16位或32位的微处理器芯片，或者数字信号处理器芯片等，也可以直接与电脑相连，只要能够实现对供电设备中的其他装置的控制，均属于本实用新型保护范围。

基于上述实施例分析，本申请将DCDC开关电源装置(即DCDC转换装置)和逆变电源装置(即逆变装置)结合在同一套控制系统中，大大简化手车式真空开关特性试验供电设备的装置结构，并减轻重量，方便现场试验，具体的，工作现场的220V交流电经上述整流装置、DCDC转换装置和逆变装置的处理后，将得到多种规格的电压信号，如DC220V、DC110V、AC110V和AC220V等，在对手车式真空开关进行特性试验时，可根据实际需要控制切换控制装置与相应的DCDC转换装置输出端、逆变装置输出端或市电导通，无需携带与所需电压信号种类数量相同的电源装置，简化了操作步骤，且降低了试验成本。

作为本实用新型另一实施例，如图5所示，在上述各实施例的基础上，该用于手车式真空开关特性试验的供电设备还可以包括：分别与所述处理器500相连的检测装置600和过流保护装置700(同理，该图5并未画出处理器100与整流装置100、DCDC转换装置200和逆变装置300的连接)，其中：

所述检测装置600的输入端分别与所述DCDC转换装置200的输出端和所述逆变装置300输出端相连，输出端与所述过流保护装置700的输入端相连。

可选的，如图6(a)和(b)，图7(a)和(b)所示，该检测装置600具体可以包括：分别与处理器400相连的直流电流检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路，其中：

所述直流电流检测电路的输入端和所述直流电压检测电路的输出端与所述DCDC转换装置的输出端相连，且所述直流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

所述交流电流检测电路的输入端和所述交流电压检测电路的输入端与所述逆变装置的输出端相连，且所述交流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

其中，所述直流电流检测电路和所述直流电流检测电路均包括电流传感器、放大器和滤波器；所述直流电压检测电路和所述交流电压检测装置均包括电压传感器；所述过流保护装置包括比较器和模数转换器。

在实际应用中，可通过上述检测装置检测DCDC转换装置输出的直流电压信号和直流电流信号，以及逆变装置输出的交流电压信号和交流电流信号，并由该过流保护装置对检测到的电流信号和预设的电流阈值进行比较，当确定该DCDC转换装置输出过流或逆变装置输出过流时，及时对发生过流现象的装置进行处理，以保证手车式真空开关特性试验可靠进行。

可选的，该供电设备还可以包括：与处理器相连的报警装置，如蜂鸣器、指示灯或语音模块等，以便在该供电设备发生过流等问题时，提供现场人员及时进行处理。

此外，在上述实施例的基础上，该供电设备还可以包括分别与处理器500和检测装置600相连的显示装置，以显示该检测装置600检测到各种数据。

可选的，该供电设备还可以包括：分别与处理器500和检测装置600相连的存储器，用于存储该检测装置600检测到各种数据。当然，该供电设备也可以由处理器中的存储单元对该检测装置600检测到各种数据进行存储。

作为本实用新型又一实施例，如图8所示，在上述各实施例的基础上，切换控制装置400可以包括第一继电器410和第二继电器420，其中：

所述第一继电器410的第一常开触点和第二常开触点分别与外接交流电源(如市电AC220V)的输出端的正极和负极一一对应相连。

所述第二继电器420的第一常开触点与所述DCDC转换装置200的输出端的正极相连，第二常开触点与所述DCDC转换装置200的输出端的负极相连，第一常闭触点与所述逆变装置300的输出端的负极相连，第二常闭触点与所述逆变装置300的输出端的正极相连。

在实际应用中，该第一继电器为双触点继电器，当其通电后切换控制装置400的公共输出端将得到220V的交流电；而当第二继电器通电后，该切换控制装置400的公共输出端将得到220V或110V直流电，当第二继电器断电时，该切换控制装置400的公共输出端将得到110V交流电。其中，该切换控制装置400的公共输出端当前输出的电压信号即为手车式真空开关特性试验当前所需电压。

需要说明的是，对于本申请中的切换控制装置400并不限于图8所示的结构，其还可以三个普通的单刀单掷开关或一个单刀三掷开关构成，此时，可以由现场工作人员根据试验用电需要控制开关的关闭或打开。

由此可见，本申请不仅将开关电源装置与逆变电源装置结合在同一套控制系统中，大大简化手车式真空开关特性试验的供电设备的装置结构，并减轻重量，方便现场试验，而且，本申请共用检测装置和保护装置，简化装置复杂程度，保证了该手车式真空开关特性试验的可靠进行。

另外，需要说明的是，关于上述各实施例中，诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些单元或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，本申请提供的供电系统出了上述器件外，还可以包括用于连接各器件的连接部件等等，本申请在此不再一一列举，只要不是本领域技术人员付出创造性劳动确定的，均属于本申请保护范围。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于手车式真空开关特性试验的供电设备，其特征在于，包括：整流装置、DCDC转换装置、逆变装置、切换控制装置和处理器，其中：

所述整流装置的输入端外接交流电，输出端分别与所述DCDC转换装置的输入端、所述逆变装置的输入端和所述切换控制装置的第一选择端相连；

所述DCDC转换装置的控制端与所述处理器相连，输出端与所述切换控制装置的第二选择端相连；

所述逆变装置的控制端与所述处理器相连，输出端与所述切换控制装置的第三选择端相连；

所述处理器与所述切换控制装置的控制端，控制所述切换控制装置与所述整流装置、所述DCDC转换装置和所述逆变装置导通。

2.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，还包括：分别与所述处理器相连的检测装置和过流保护装置，其中：

所述检测装置的输入端分别与所述DCDC转换装置的输出端和所述逆变装置输出端相连，输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的供电设备，其特征在于，所述检测装置包括：分别与处理器相连的直流电流检测电路、直流电压检测电路、直流电流检测电路和交流电压检测电路，其中：

所述直流电流检测电路的输入端和所述直流电压检测电路的输出端与所述DCDC转换装置的输出端相连，且所述直流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连；

所述交流电流检测电路的输入端和所述交流电压检测电路的输入端与所述逆变装置的输出端相连，且所述交流电流检测电路的输出端与所述过流保护装置的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的供电设备，其特征在于，所述切换控制装置包括：第一继电器和第二继电器，其中：

所述第一继电器的第一常开触点和第二常开触点分别与外接交流电源的输出端的正极和负极一一对应相连；

所述第二继电器的第一常开触点与所述DCDC转换装置的输出端的正极相连，第二常开触点与所述DCDC转换装置的输出端的负极相连，第一常闭触点与所述逆变装置的输出端的负极相连，第二常闭触点与所述逆变装置的输出端的正极相连。

5.根据权利要求4所述的供电设备，其特征在于，还包括：与所述直流电流检测电路、所述直流电压检测电路、所述交流电流检测电路以及所述交流电压检测电路的输出端相连的显示装置。

6.根据权利要求5所述的供电设备，其特征在于，所述整流装置包括：整流桥、合闸电阻、合闸继电器、滤波电容，其中：

所述整流桥的输入端外接220V交流电，输出端通过所述合闸电阻与所述滤波电容输入端相连；

所述滤波电容输出端与分别与所述DCDC转换装置输入端和所述逆变装置输入端相连；

所述合闸继电器与所述合闸电阻并联。

7.根据权利要求1-6任一项所述的供电设备，其特征在于，所述处理器具体为嵌入式单片机、微处理器芯片或数字信号处理器芯片。

8.根据权利要求1-6任一项所述的供电设备，其特征在于，所述DCDC转换装置具体为半桥DCDC开关转换器、全桥DCDC转换器或双管正激DCDC转换器。

9.根据权利要求1-6任一项所述的供电设备，其特征在于，所述逆变装置具体为数字式逆变器。

10.根据权利要求3所述的供电设备，其特征在于，所述直流电流检测装置和所述直流电流检测装置均包括电流传感器、放大装置和滤波装置；

所述直流电压检测装置和所述交流电压检测装置均包括电压传感器；

所述过流保护装置包括比较装置和模数转换装置。