CN207752134U - 便携式电气试验仪器功能检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式电气试验仪器功能检查装置，涉及电力测量技术领域，针对当前电力部门在开展试验工作前后，对所使用的电气试验仪器普遍缺乏专门功能性验证的手段，无法确认仪器设备在使用前和使用后的功能完好性的问题，采用包括稳压电源模块、主控制器模块、组合驱动模块、功能检测电路模块、LCD显示模块、键盘输入模块有机结合，采用主控制器模块总体协调控制实现各种功能检测的目的，本实用新型可根据用户的选择，对包括电容介损测试仪、绝缘电阻测试仪、回路电阻测试仪、直流电阻测试仪、阻抗测试仪、变比测试仪等不同类型的试验仪器进行功能性检查，具有良好抗干扰性能，体积小，重量轻，具有便携、灵活、安全等特点，实用性强。

Description

便携式电气试验仪器功能检查装置

技术领域

本发明涉及电力测量技术领域，特别涉及一种便携式电气试验仪器功能检查装置。

背景技术

电气试验仪器是电力部门开展电力设备检测、诊断工作的基础工具，种类繁多，涉及对电容类、电阻类、电感类等不同类型电力设备的检测。当前，电力部门对所使用的各种电气试验仪器普遍缺乏专门功能性验证的手段，尤其在开展大型试验项目和重要保供电应急时期，大量的试验仪器无法在使用前和使用后的完好。搬运碰撞、频繁使用、使用方法不当均可能造成电气试验仪器功能性缺失，由于缺乏专门的功能性验证的手段而未能及时发现仪器缺陷，将对检测工作的效率和有效性造成不同程度的影响。通常的做法是将电气试验仪器送检送校，但过长的校验周期难以满足期间仪器频繁使用的自检需求，而目前不同厂家的电气试验仪器中只有少数仪器具有标准型的自校模块，且较为零散不便。

发明内容

本发明提供便携式电气试验仪器功能检查装置，用以解决当前电力部门对所使用的各种电气试验仪器普遍缺乏专门功能性检查的手段，大量的试验仪器无法在使用前和使用后确认其功能性完好以及仪器过长的送检送校周期难以满足期间仪器频繁使用的自检需求，且只有少数仪器具有标准型的自校模块，且较为零散不便的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种便携式电气试验仪器功能检查装置，包括稳压电源模块、主控制器模块、组合驱动模块、LCD显示模块、键盘输入模块、功能检测电路模块；

所述主控制器模块第一接口与LCD显示模块连接，主控制器模块第二接口与键盘输入模块连接，主控制器模块第三接口与组合驱动模块连接，主控制器模块电源接口与稳压电源模块连接；

所述组合驱动模块包括开关管和继电器，主控制器模块通过对开关管的控制实现对继电器的控制；

所述功能检测电路模块包括阻抗变比区回路、电容介损回路、绝缘电阻回路、微欧测试回路、毫欧测试回路；

所述阻抗变比回路用于阻抗测试类、变比测试类仪器的功能性检查；

所述电容介损回路用于电容、介损测试类仪器的功能性检查；

所述绝缘电阻回路用于绝缘测试类仪器的功能性检查；

所述微欧测试回路用于微欧测量级大电流试验仪器的功能性检查；

所述毫欧测试回路用于毫欧测量级大电流试验仪器的功能性检查；

优选地，所述阻抗变比回路包括1个带有中间抽头的单相双绕组变压器和3对继电器触头构成，变压器初级绕组首端与接线端子2连接，变压器初级绕组末端经过与触头KA1串联后与接线端子1连接，变压器次级绕组首端与接线端子3连接，变压器次级绕组中间抽头及末端分别与触头KA2、KA3串联后再与接线端子4连接；

所述电容介损回路包括1个电容、2个阻值不相同的电阻和2个继电器触头；电容介损回路中触头KA4与电容C1串联，触头KA4首端与接线端子1连接，电容C1尾端与电阻R1、R2首端连接，电阻R2尾端与接线端子4连接，电阻R1与触头KA5串联后与接线端子4连接；

所述绝缘电阻回路包括2个阻值不相同设的电阻和2个继电器触头，触头KA6首端与接线端子1连接，触头KA6尾端分别与电阻R3、电阻R4首端连接，电阻R3与触头KA7串联后与接线端子4连接，电阻R4尾端与接线端子4连接；

所述微欧测试回路包括2个阻值不相同的电阻和2个继电器触头，电阻r1、电阻r2首端与接线端子5连接，电阻r1、电阻r2尾端与接线端子7连接，电阻r1尾端与触头KA8连接，电阻r2尾端与触头KA9连接，触头KA8、触头KA9尾端与接线端子6连接；

所述毫欧测试回路包括2个阻值不同的电阻和2个继电器触头，电阻r3、电阻r4首端与接线端子5连接，电阻r3、电阻r4尾端与接线端子7连接，电阻r3尾端与触头KA10连接，电阻r4尾端与触头KA11连接，触头KA10、触头KA11尾端与接线端子6连接。

优选地，所述电阻R1和电阻R2均采用标准电阻。

优选地，所述电阻R3和电阻R4均采用高压电阻。

优选地，所述电阻r1和电阻r2均采用微欧级精密电阻。

优选地，所述电阻r3、电阻r4均采用毫欧级精密电阻。

优选地，所述开关管为三极管或场效应管。

本发明具有如下特点：

1、装置高度集成，可用于电容测试类仪器（电容介损测试仪、平衡电桥）、电阻类测试仪器（绝缘电阻测试仪、回路电阻测试仪、直流电阻测试仪）、阻抗变比类（阻抗测试仪、变比测试仪、互感器综合测试仪）等多种不同类型的常用电气试验仪器的功能性检查，功能多样，实用性强；

2、面板接口简单，操作快捷、灵活，可一次性满足不同仪器、不同量程的自检；

3、集成标准型电容、电阻等模块，绝缘设计良好，装置安全、可靠；

4、使用本发明极大地方便了电力试验人员在开展试验工作前后，批量、高效地进行仪器功能性检查，确保试验工作的有效性，值得在电力部门广泛推广。

附图说明

图1为本实用新型提供的实施例电路结构原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的图1，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

如图1所示，一种便携式电气试验仪器功能检查装置，包括稳压电源模块、主控制器模块、组合驱动模块、LCD显示模块、键盘输入模块、功能检测电路模块；主控制器模块第一接口与LCD显示模块连接，主控制器模块第二接口与键盘输入模块连接，主控制器模块第三接口与组合驱动模块连接，主控制器模块电源接口与稳压电源模块连接；组合驱动模块包括开关管和继电器，主控制器模块通过对开关管的控制实现对继电器的控制；功能检测电路模块包括阻抗变比区回路、电容介损回路、绝缘电阻回路、微欧测试回路、毫欧测试回路。

功能检测电路模块按照检测类别分为阻抗变比区回路、电容介损回路、绝缘电阻回路、微欧测试电路、毫欧测试电路。每个测试回路分别由变压器、标准电容、标准电阻、高压电阻、精密电阻、开关构成，模块中的元件均集成在高压电路板上，高压电路板通过连接线与面板上的接线端子相连。其中功能检测电路模块为了统一接口并实现挡位灵活切换，以用于不同类型仪器和量程的自检，进行如下设计：

（1）阻抗变比回路由1个带有中间抽头的单相双绕组变压器和3个开关构成，用于阻抗测试类、变比测试类仪器的功能性检查。其中变压器采用额定变比为220V:110V:10V，变压器初级首端与接线端子2连接，变压器初级末端经过与触头KA1串联后与接线端子1连接，变压器次级首端与接线端子3连接，变压器次级中间抽头及末端分别与触头KA2、KA3串联后与与接线端子4连接。

（2）电容介损回路由1个标准电容（10kV/100pF）、2个不同阻值的标准电阻和2个开关构成，用于电容、介损测试类仪器的功能性检查。回路中触头KA4与标准电容C1串联，触头KA4首端与接线端子1连接，标准电容C1尾端与标准电阻R1、R2首端连接，标准电阻R2尾端与接线端子4连接，标准电阻R1与触头KA5串联后与接线端子4连接。

（3）绝缘电阻回路由2个不同设计阻值的高压电阻（10kV/10MΩ、10kV/1GΩ）和2个开关构成，用于绝缘测试类仪器的功能性检查。触头KA6首端与接线端子1连接，触头KA6尾端分别与高压电阻R3、R4首端连接，高压电阻R3与触头KA7串联后与接线端子4连接，高压电阻R4尾端与接线端子4连接。

（4）微欧测试电路由2个不同设计阻值的微欧级精密电阻（100A/500μΩ、200A/100μΩ）和2个开关构成，用于微欧测量级大电流试验仪器的功能性检查。精密电阻r1、r2首端与接线端子5连接，精密电阻r1、r2尾端与接线端子7连接，r1尾端与触头KA8连接，r2尾端与触头KA9连接，触头KA8、KA9尾端与接线端子6连接。

（5）微欧测试电路由2个不同设计阻值的毫欧级精密电阻（20A/500mΩ、50A/50mΩ）和2个开关构成，用于毫欧测量级大电流试验仪器的功能性检查。精密电阻r3、r4首端与接线端子5连接，精密电阻r3、r4尾端与接线端子7连接，r3尾端与触头KA10连接，r4尾端与触头KA11连接，触头KA10、KA11尾端与接线端子6连接。

（6）开关为高压磁簧继电器，采用高电平触发，选择型号HVR24-1A15-06，常开节点，设置继电器延时为1秒，接收组合驱动模块的电平信号，。

（7）组合驱动模块，采用MOS场效应管，最大输出触发电平DC24V。

在其他模块中，稳压电源模块将外接220AC整流滤波，给主控制器模块、组合驱动模块提供稳定直流电源，主控制器模块负责协调处理各模块间信号交互。

本实用新型装置根据用户使用键盘选择的相应仪器检查挡位，由主控制器模块产生控制信号，控制组合驱动模块，组合驱动模块接到脉冲信号后进行相应的开关挡位组合，再已电平驱动功能检测电路中相应的继电器开关，实现挡位的切换。（档位组合驱动模块为现有技术，可参见马磊、周琪等提出的一种全自动介质损耗标准器的研发，电测与仪器，2011,48（12）:79-82。）

在挡位切换设计中，当切换变比测试仪220/110挡时，控制KA1、KA3闭合；切换变比测试仪220/10挡时，控制KA1、KA2闭合。当切换电容介损仪介损1档时，控制KA4闭合，当切换电容介损仪介损2档时，控制KA4、KA5闭合。当切换绝缘电阻测试仪绝缘1挡时，控制KA6、KA7闭合；当切换绝缘电阻测试仪绝缘2挡时，控制KA6闭合。当切换回路电阻测试仪50~100A档时，控制KA8闭合；当切换回路电阻测试仪100~200A档时，控制KA9闭合。当切换直流电阻测试仪1~10A档时，控制KA10闭合；当切换直流电阻测试仪10~20A档时，控制KA11闭合。

仪器功能性检查案例：

案例1：电容介损类仪器功能性检查

当进行介损测试仪、电容测试仪的功能性检查时，只需将端子1当作一个单台容性设备的首端，端子4当作该容性设备的末端，按键可选择“电容测试型仪器-电容介损测试仪-介损1档”，点击“确认”按键后开始通电测量，测量得到其中的电容值，确认该值与C1的标称电容量在一定偏差范围内（偏差大小可参考仪器精度自行确定）以确定电容测量功能性完好；所测得的介损值与本发明的设计校准值（介损1档值为0.01%）进行比对，通过比较介损测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其介损测量功能性完好。

案例2：绝缘电阻类试验仪器功能性检查

当进行数字兆欧表、绝缘摇表的功能性检查时，只需将端子1当作一个绝缘件的首端，端子4当作该绝缘件的末端，按键可选择“电阻测试型仪器-绝缘电阻测试仪-绝缘1档”，点击“确认”按键后开始通电测量，测量得到的绝缘电阻值，与本发明设计校准值（绝缘1档为9.901MΩ）进行比对，通过比较绝缘电阻值测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其绝缘电阻测量功能性完好。

案例3：微欧测量级大电流试验仪器的功能性检查

当进行回路电阻测试仪的功能性检查时，只需将端子5当作待测电阻电流输入首端，端子6当作该待测电阻的电流输入末端，同时端子5、端子7作为待测电阻的电压测量端，按键可选择“电阻测试型仪器-回路电阻测试仪-50~100A档”，点击“确认”按键后开始通电测量，测量得到的回路电阻值，与本发明的设计校准值（500μΩ）进行比对，通过比较电阻值测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其回路电阻功能性完好。

案例4：毫欧测量级大电流试验仪器的功能性检查

当进行直流电阻测试仪的功能性检查时，只需将端子5当作待测电阻电流输入首端，端子6当作该待测电阻的电流输入末端，同时端子5、端子7作为待测电阻的电压测量端，按键可选择“电阻测试型仪器-直流电阻测试仪-1~10A档”，点击“确认”按键后开始通电测量，测量得到的直流电阻值，与本发明的设计校准值（500mΩ）进行比对，通过比较电阻值测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其直流电阻功能性完好。

案例5：变比测试仪的功能性检查

当进行变比测试仪的功能性检查时，只需将端子1-2当作待测变压器原边，端子3-4当作该待测变压器的副边，按键可选择“电感测试型仪器-变比测试仪-220/10档”，点击“确认”按键后开始通电测量，测量得到的变比值，与本发明设计校准值（220/10）进行比对，通过比较变比测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其变比测量功能性完好。

案例6：阻抗测试仪的功能性检查

当进行电感测试仪的功能性检查时，只需将端子3-4开路，将端子1-2当作一组电感进行测量，按键可选择“电感测试型仪器-电感测试仪”，再根据仪器情况输入测试频率如“100Hz”，点击“确认”按键后开始通电测量，将得到的电感值与本发明的设计转换值（转为100Hz）进行比对，通过比较电感测量的偏差量（偏差大小可参考仪器精度自行确定）来确认其电感测量功能性完好。

Claims (7)

1.一种便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于，包括稳压电源模块、主控制器模块、组合驱动模块、LCD显示模块、键盘输入模块、功能检测电路模块；

所述主控制器模块第一接口与LCD显示模块连接，主控制器模块第二接口与键盘输入模块连接，主控制器模块第三接口与组合驱动模块连接，主控制器模块电源接口与稳压电源模块连接；

所述组合驱动模块包括开关管和继电器，主控制器模块通过对开关管的控制实现对继电器的控制；

所述功能检测电路模块包括阻抗变比区回路、电容介损回路、绝缘电阻回路、微欧测试回路、毫欧测试回路；

所述阻抗变比回路用于阻抗测试类、变比测试类仪器的功能性检查；

所述电容介损回路用于电容、介损测试类仪器的功能性检查；

所述绝缘电阻回路用于绝缘测试类仪器的功能性检查；

所述微欧测试回路用于微欧测量级大电流试验仪器的功能性检查；

所述毫欧测试回路用于毫欧测量级大电流试验仪器的功能性检查。

2.根据权利要求1所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述阻抗变比回路包括1个带有中间抽头的单相双绕组变压器和3对继电器触头构成，变压器初级绕组首端与接线端子2连接，变压器初级绕组末端经过与触头KA1串联后与接线端子1连接，变压器次级绕组首端与接线端子3连接，变压器次级绕组中间抽头及末端分别与触头KA2、KA3串联后再与接线端子4连接；

所述电容介损回路包括1个电容、2个阻值不相同的电阻和2个继电器触头；电容介损回路中触头KA4与电容C1串联，触头KA4首端与接线端子1连接，电容C1尾端与电阻R1、R2首端连接，电阻R2尾端与接线端子4连接，电阻R1与触头KA5串联后与接线端子4连接；

所述绝缘电阻回路包括2个阻值不相同设的电阻和2个继电器触头，触头KA6首端与接线端子1连接，触头KA6尾端分别与电阻R3、电阻R4首端连接，电阻R3与触头KA7串联后与接线端子4连接，电阻R4尾端与接线端子4连接；

所述微欧测试回路包括2个阻值不相同的电阻和2个继电器触头，电阻r1、电阻r2首端与接线端子5连接，电阻r1、电阻r2尾端与接线端子7连接，电阻r1尾端与触头KA8连接，电阻r2尾端与触头KA9连接，触头KA8、触头KA9尾端与接线端子6连接；

所述毫欧测试回路包括2个阻值不同的电阻和2个继电器触头，电阻r3、电阻r4首端与接线端子5连接，电阻r3、电阻r4尾端与接线端子7连接，电阻r3尾端与触头KA10连接，电阻r4尾端与触头KA11连接，触头KA10、触头KA11尾端与接线端子6连接。

3.根据权利要求2所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述电阻R1和电阻R2均采用标准电阻。

4.根据权利要求2所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述电阻R3和电阻R4均采用高压电阻。

5.根据权利要求2所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述电阻r1和电阻r2均采用微欧级精密电阻。

6.根据权利要求2所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述电阻r3、电阻r4均采用毫欧级精密电阻。

7.根据权利要求1所述的便携式电气试验仪器功能检查装置，其特征在于：

所述开关管为三极管或场效应管。