CN209387822U - 一种便携式断路器特性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压开关的技术领域，更具体地，涉及一种便携式断路器特性测试装置，测试装置包括测试主体、无线双端接地钳型传感器和测速传感器，无线双端接地钳型传感器、测速传感器与测试主体连接；无线双端接地钳型传感器监测的信息无线传送至测试主体，无线双端接地钳型传感器与断路器串联于电缆上；测速传感器设于断路器上，测速传感器包括用于直线速度与角速度转换的变换附件。通过安装无线双端接地钳型传感器检测断路器分合闸时间并无线传输至测试主体，通过安装速度传感器及变换附件检测断路器旋转角度并传输至测试主体，不拆接地线的情况下，同时测试断路器分合闸时间及断路器分合闸旋转角度，测试重复性好、准确度高。

Description

一种便携式断路器特性测试装置

技术领域

本实用新型涉及高压开关的技术领域，更具体地，涉及一种便携式断路器特性测试装置。

背景技术

断路器是变电站中的重要设备，在系统发生接地或短路故障时，断路器用来断开故障电流，从而最大限度保证站内设备不受故障电流侵害，减少负荷损失。定期开展断路器特性检修，早期发现断路器缺陷，避免事故进一步扩大，十分必要且重要。现场断路器停电后，双端均悬挂接地线，传统测试方式需要至少拆除一端接地线方可工作，而拆除接地线需要检修工作负责人与运行许可人联系，方可拆除，联系复杂耗时，恢复也需要重新履行相应手续，相当繁琐；工作中需要拆除接地线、悬挂测试线，拆除过程繁重危险，还有可能引发人身、电网事故。

传统的机械特性测试仪测试时，需要将一次接线连接到接地开关的端口的两侧，因此要求断路器端口至少一侧处于开路状态才能进行。部分组合电器开关由于断路器两侧无引出点，需要母线停电并进行解锁操作，用相邻出线间隔进行试验，其中会涉及停电困难，增加安全风险等问题。而部分断路器为了满足测试条件至少一侧处于开路状态，需要进行高空解线工作，增加了工作量和安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式断路器特性测试装置，在不拆接地线的情况下测量测试开关分合闸测试时间及旋转角度，提高现场测试的效率，避免拆装接地线带来的安全隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种便携式断路器特性测试装置，所述断路器设于电缆上，所述电缆通过第一接地开关、第二接地开关与地网连接；所述测试装置包括测试主体、用于检测开关分合闸时间的无线双端接地钳型传感器和用于检测开关分合闸转角的测速传感器，所述无线双端接地钳型传感器、测速传感器与测试主体连接；所述无线双端接地钳型传感器监测的信息无线传送至测试主体，无线双端接地钳型传感器与断路器串联于电缆上；所述测速传感器设于断路器上，所述测速传感器包括用于直线速度与角速度转换的变换附件。

本实用新型的便携式断路器特性测试装置，通过安装无线双端接地钳型传感器检测断路器分合闸时间并无线传输至测试主体，通过安装速度传感器及变换附件检测断路器旋转角度并传输至测试主体，不拆接地线的情况下，可以同时测试断路器分合闸时间及断路器分合闸旋转角度；通过多路传感器提高双端接地开关的机械特性检测信号灵敏度，并且检测的信号数据自动传送至测试主体，保证整个测量过程的自动化，操作方便简单。

进一步地，所述无线双端接地钳型传感器包括信号连接的脉冲信号激励源及脉冲信号接收器，所述脉冲信号激励源、脉冲信号接收器设于电缆上，所述脉冲信号接收器连接有与测试主体连接的无线射频接收器。断路器、电缆、地网、第一接地开关、第二接地开关组成一个通流体，该通流体的闭合和断开是依靠断路器的分合闸操作实现；在测试时，脉冲信号激励源产生20KHz以上的脉冲矩形波，当该通流体闭合时，脉冲信号接收器中就会产生对应的感应电流。而根据感应电流的产生和消灭时刻测量可对应断路器的关合和断开时刻。脉冲信号接收器接收的感应电流信号通过无线射频接收器传送至测试主体进行分析处理得到断路器分合闸时间。

进一步地，所述脉冲信号激励源设置于电压输出钳上，所述脉冲信号接收器设置于电流输入钳上，所述电压输出钳、电流输入钳夹设于电缆上。通过电压输出钳、电流输入钳将脉冲信号激励源、脉冲信号接收器夹持于电缆上，操作简便；且可借助绝缘杆在地面安装，无需高空作业的方式来安装，安装方便快捷，提高工作效率，避免高空作业的安全隐患。

进一步地，所述脉冲信号激励源与测试主体间连接有信号发生模块，所述脉冲信号接收器与测试主体之间连接有A/D模数转换模块。通过测试主体控制脉冲信号激励源的脉冲信号发生与否，通过A/D模数转换模块的设置将脉冲信号接收器接收的电流信号转化为数字信号。

进一步地，变换附件包括将断路器直线速度转换为角速度的转角器、与转角器连接的移动滑臂以及内壁与移动滑臂接触的移动滑体，所述移动滑体的一端连接于电源的输入端，移动滑体的另一端接地，所述移动滑臂的旋转中心连接有与测试主体连接的信号输出端。断路器的直线速度通过转角器转化为角速度，转角器带动移动滑臂在移动滑体内绕旋转中心转动，移动滑臂及移动滑体构成一个变阻器，可通过测试变阻器在断路器分合闸过程中阻值的变化计算分析得到断路器分合闸的旋转角度。

进一步地，所述测试主体包括控制主单元、与无线双端接地钳型传感器连接的无线射频传输模块以及与速度传感器连接的数据接口，所述无线射频传输模块、数据接口均与控制器连接。无线射频传输模块接收来自无线射频接收器传送的断路器分合闸时间信号，数据接口用于接收来自信号输出端的断路器分合闸旋转角度信号，断路器分合闸时间信号及断路器分合闸旋转角度信号均传输至控制主单元进行分析处理。

进一步地，所述测试主体包括壳体以及设于壳体上的显示模块、按键模块、USB通信接口，所述显示模块连接于控制主单元的输出端，按键模块连接于控制主单元的输入端，所述USB通信接口与控制主单元双向通讯连接。显示模块用于显示断路器分合闸时间、断路器分合闸旋转角度等断路器特性参数，按键模块用于向控制主单元发送指令控制测试过程，USB通信接口的设置便于测试主体存储的数据与其他设备的交互。

进一步地，所述控制主单元的输入端连接有电源模块，所述电源模块连接有电压输出控制单元。本实用新型的电源模块为数控恒压开关电源模块，可为测试装置各组成元器件提供稳定的电源。

进一步地，所述控制主单元的输出端连接有动态数据存储模块以及FLASH存储模块。动态数据存储模块和FLASH存储模块用于测试结果的存储，便于历史数据的统计和分析。

进一步地，所述控制主单元的输出端连接有用于打印测试结果的打印单元。通过打印单元将测试结果打印出来。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在不拆接地线的情况下，可以同时测试断路器分合闸时间及断路器分合闸旋转角度，通过多路传感器提高双端接地开关的机械特性检测信号灵敏度，提高测试的准确度，节约工作时间，提高安全系数，简化试验流程；

（2）本实用新型通过电压输出钳、电流输入钳将脉冲信号激励源、脉冲信号接收器夹持于电缆上，操作简便；且可借助绝缘杆在地面安装，无需高空作业的方式来安装，安装方便快捷，提高工作效率，避免高空作业的安全隐患；

（3）本实用新型通过变换附件将断路器的直线速度通过转角器转化为角速度，测试分析得到断路器分合闸的旋转角度。

附图说明

图1为本实用新型的便携式断路器特性测试装置测试主体的结构示意图。

图2为便携式断路器特性测试装置的无线双端接地钳型传感器示意图。

图3为便携式断路器特性测试装置的变换附件的结构示意图。

附图中：1-断路器；2-电缆；3-第一接地开关；4-第二接地开关；5-地网；61-控制主单元；62-无线射频传输模块；63-数据接口；64-显示模块；65-按键模块；66- USB通信接口；67-电源模块；68-动态数据存储模块；69-FLASH存储模块；7-无线双端接地钳型传感器；71-脉冲信号激励源；72-脉冲信号接收器；73-无线射频接收器；74-电压输出钳；75-电流输入钳；76-信号发生模块；77-A/D模数转换模块；8-测速传感器；9-变换附件；91-转角器；92-移动滑臂；93-移动滑体；94-信号输出端。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例

如图1至图3所示为本实用新型的便携式断路器1特性测试装置的实施例，断路器1设于电缆2上，电缆2通过第一接地开关3、第二接地开关4与地网5连接；测试装置包括测试主体、用于检测断路器1分合闸时间的无线双端接地钳型传感器7和用于检测断路器1分合闸旋转角度的测速传感器8，无线双端接地钳型传感器7、测速传感器8与测试主体连接；无线双端接地钳型传感器7监测的信息无线传送至测试主体，无线双端接地钳型传感器7与断路器1串联于电缆2上；测速传感器8设于断路器1上，测速传感器8包括用于直线速度与角速度转换的变换附件9。

如图2所示，无线双端接地钳型传感器7包括信号连接的脉冲信号激励源71及脉冲信号接收器72，脉冲信号激励源71、脉冲信号接收器72设于电缆2上，脉冲信号接收器72连接有与测试主体连接的无线射频接收器73。本实施例在实施时，断路器1、电缆2、地网5、第一接地开关3、第二接地开关4组成一个通流体，该通流体的闭合和断开是依靠断路器1的分合闸操作实现；在测试时，脉冲信号激励源71产生20KHz以上的脉冲矩形波，当该通流体闭合时，脉冲信号接收器72中就会产生对应的感应电流。而根据感应电流的产生和消灭时刻测量可对应断路器1的关合和断开时刻。脉冲信号接收器72接收的感应电流信号通过无线射频接收器73传送至测试主体进行分析处理得到断路器1分合闸时间。

其中，脉冲信号激励源71设置于电压输出钳74上，脉冲信号接收器72设置于电流输入钳75上，电压输出钳74、电流输入钳75夹设于电缆2上；通过电压输出钳74、电流输入钳75将脉冲信号激励源71、脉冲信号接收器72夹持于电缆2上，操作简便；且可借助绝缘杆在地面安装，无需高空作业的方式来安装，安装方便快捷，提高工作效率，避免高空作业的安全隐患。脉冲信号激励源71与测试主体间连接有信号发生模块76，脉冲信号接收器72与测试主体之间连接有A/D模数转换模块77；通过测试主体控制脉冲信号激励源71的脉冲信号发生与否，通过A/D模数转换模块77的设置将脉冲信号接收器72接收的电流信号转化为数字信号。

如图3所示，变换附件9包括将断路器1直线速度转换为角速度的转角器91、与转角器91连接的移动滑臂92以及内壁与移动滑臂92接触的移动滑体93，移动滑体93的一端连接于电源的输入端，移动滑体93的另一端接地，移动滑臂92的旋转中心连接有与测试主体连接的信号输出端94。本实施例在实施时，断路器1的直线速度通过转角器91转化为角速度，转角器91带动移动滑臂92在移动滑体93内绕旋转中心转动，移动滑臂92及移动滑体93构成一个变阻器，可通过测试变阻器在断路器1分合闸过程中阻值的变化计算分析得到断路器1分合闸的旋转角度。

如图1所示，测试主体包括控制主单元61、与无线双端接地钳型传感器7连接的无线射频传输模块62以及与速度传感器连接的数据接口63，无线射频传输模块62、数据接口63均与控制器连接；无线射频传输模块62接收来自无线射频接收器73传送的断路器1分合闸时间信号，数据接口63用于接收来自信号输出端94的断路器1分合闸旋转角度信号，断路器1分合闸时间信号及断路器1分合闸旋转角度信号均传输至控制主单元61进行分析处理。其中，测试主体包括壳体以及设于壳体上的显示模块64、按键模块65、USB通信接口66，显示模块64连接于控制主单元61的输出端，按键模块65连接于控制主单元61的输入端，USB通信接口66与控制主单元61双向通讯连接。

其中，控制主单元61的输入端连接有电源模块67，电源模块67连接有电压输出控制单元；本实施例的电源模块67为数控恒压开关电源模块67，可为测试装置各组成元器件提供稳定的电源。控制主单元61的输出端连接有动态数据存储模块68以及FLASH存储模块69，用于测试结果的存储，便于历史数据的统计和分析；控制主单元61的输出端连接有打印单元，通过打印单元将测试结果打印出来。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式断路器特性测试装置，所述断路器设于电缆上，所述电缆通过第一接地开关、第二接地开关与地网连接；特征在于，所述测试装置包括测试主体、用于检测断路器分合闸时间的无线双端接地钳型传感器和用于检测断路器分合闸旋转角度的测速传感器，所述无线双端接地钳型传感器、测速传感器与测试主体连接；所述无线双端接地钳型传感器监测的信息无线传送至测试主体，无线双端接地钳型传感器与断路器串联于电缆上；所述测速传感器设于断路器上，所述测速传感器包括用于直线速度与角速度转换的变换附件。

2.根据权利要求1所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述无线双端接地钳型传感器包括信号连接的脉冲信号激励源及脉冲信号接收器，所述脉冲信号激励源、脉冲信号接收器设于电缆上，所述脉冲信号接收器连接有与测试主体连接的无线射频接收器。

3.根据权利要求2所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述脉冲信号激励源设置于电压输出钳上，所述脉冲信号接收器设置于电流输入钳上，所述电压输出钳、电流输入钳夹设于电缆上。

4.根据权利要求3所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述脉冲信号激励源与测试主体间连接有信号发生模块，所述脉冲信号接收器与测试主体之间连接有A/D模数转换模块。

5.根据权利要求1所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述变换附件包括将断路器直线速度转换为角速度的转角器、与转角器连接的移动滑臂以及内壁与移动滑臂接触的移动滑体，所述移动滑体的一端连接于电源的输入端，移动滑体的另一端接地，所述移动滑臂的旋转中心连接有与测试主体连接的信号输出端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述测试主体包括控制主单元、与无线双端接地钳型传感器连接的无线射频传输模块以及与速度传感器连接的数据接口，所述无线射频传输模块、数据接口均与控制器连接。

7.根据权利要求6所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述测试主体包括壳体以及设于壳体上的显示模块、按键模块、USB通信接口，所述显示模块连接于控制主单元的输出端，按键模块连接于控制主单元的输入端，所述USB通信接口与控制主单元双向通讯连接。

8.根据权利要求6所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述控制主单元的输入端连接有电源模块，所述电源模块连接有电压输出控制单元。

9.根据权利要求6所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述控制主单元的输出端连接有动态数据存储模块以及FLASH存储模块。

10.根据权利要求7至9任一项所述的便携式断路器特性测试装置，其特征在于，所述控制主单元的输出端连接有用于打印测试结果的打印单元。