CN209624729U - 一种开关分合闸时间测试工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高压开关特性试验技术领域，涉及一种开关分合闸时间测试工具；首先将断路器的两端分别通过电缆和接地开关与地网连接构成一个流通体；然后将高频脉冲信号激励源和高频脉冲信号接收器通过卡钳卡接在电缆上；高频脉冲信号激励源与高频脉冲信号接收器之间通过电磁感应连接；高频脉冲信号激励源通过无线信号与无线射频接收及信号处理器连接，无线射频接收及信号处理器与开关测试仪电性连接。使用本实用新型提供的工具进行测试，提高了操作的安全性，也令传统的开关特性测试仪具备测试双端接地时的开关分、合闸时间特性，充分利用了现在的设备，具有一定的经济效应。

Description

一种开关分合闸时间测试工具

技术领域

本实用新型属于高压开关特性试验技术领域，更具体地，涉及一种开关分合闸时间测试工具。

背景技术

高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。高压开关设备的分、合闸时间及相间同期性能，除直接影响开关的正常分合功能和安全运行外，还关系到系统其他设备的安全投切、内部过电压的高低，对其进行正确的测量意义重大。目前普通的开关测试仪是给断口的一端施加正电源，断口的另一端通过接地开关连接大地形成回路，断路器的分、合闸动作即为上迷回路的通断。通过采样回路的通断时刻来测量断路器的分合闸时间。

传统的机械特性测试仪测试时，需用将一次接线连接到断路器的端口的两侧，因此要求断路器断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；现用的断路器机械特性测试仪无法满足现场需求。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种开关分合闸时间测试工具，开关特性测试仪具备测试双端接地时的开关分、合闸时间特性，充分利用了现在的设备，也提高了安全性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种开关分合闸时间测试工具，包括高频脉冲信号接收器、高频脉冲信号激励源、无线射频接收及信号处理器、以及开关测试仪；断路器的两端分别通过电缆和接地开关与地网连接构成一个流通体；高频脉冲信号激励源以及高频脉冲信号接收器通过卡钳卡接在电缆上；高频脉冲信号激励源与高频脉冲信号接收器之间通过电磁感应连接；高频脉冲信号接收器通过无线信号与无线射频接收及信号处理器连接，无线射频接收及信号处理器与开关测试仪电性连接。

在本实用新型中，将断路器、电缆、地网和两个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、合闸操作来实现的，本实用新型主要由三部分组成：高频脉冲信号激励源、高频脉冲信号接收器、无线射频接收及信号处理器。高频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，高频脉冲信号接收器中就会产生一个对应的感应电流。对于该感应电流的产生和消失时刻测量可对应断路器的关合和断开时刻。高频脉冲信号接收器的感应电流信号经过选频、滤波、放大、整流处理后，驱动无线射频模块，无线射频接收器接收到无线信号后，经选频、滤波、放大、整流后驱动电子开关，经光电隔离后输出开关信号，此开关信号的通断时刻与断路器的分、合闸时间一致，通过合适的接头即可直接与传统开关特性测试仪兼容使用。

进一步的，所述的高频脉冲信号激励源包括第一卡钳电磁感应线圈、脉冲信号发生器以及电池，所述的脉冲信号发生器与第一卡钳电磁感应线圈电性连接，电池与信号发生器电性连接。脉冲信号发生器产生一定频率的脉冲矩形信号， 并施加给第一卡钳电磁感应线圈。

进一步的，所述的高频脉冲信号接收器包括第二卡钳电磁感应线圈、无限增益多路反馈有源滤波器、信号放大电路、全桥整流电路、方波电路、射频发射模块以及用于给上述电路元件提供电源的电池；所述的第二卡钳电磁感应线圈与无限增益多路反馈有源滤波器的一端电性连接；无限增益多路反馈有源滤波器的另一端与信号放大电路的一端电性连接，信号放大电路的另一端与全桥整流电路的一端电性连接，全桥整流电路的另一端与方波电路的一端电性连接，方波电路的另一端与射频发射模块电性连接；所述的第二卡钳电磁感应线圈通过电磁感应与第一卡钳电磁感应线圈连接。当高压断路器合闸时，上述通流体闭合，采集信号的感应卡钳能够采集到信号，并以此判断为断路器合闸；当高压断路器分闸时，上述通流体开路，采集信号的感应卡钳无感应信号，并以此判断为断路器分闸。

进一步的，所述的无线射频接收及信号处理器包括射频接收器、比较器以及全桥整流电路；所述的射频接收器接收射频发射器发射的信号，射频接收器与比较器的一端电性连接，比较器的另一端与全桥整流电路电性连接。当射频接收器收到相应频率信号时，将收到的方波信号经比较器输出交变方波信号，经过全桥整流电路整流为高电平；当开关合闸时，无线射频接收及信号处理器输出高电平信号，当开关分闸时，无线射频接收及信号处理器输出低电平，即断路器的分合状态对应无线射频接收及信号处理器输出的高低电平信号，将此高低电平信号转换为开关信号即可与传统开关测试仪配合直接测试双端接地时的开关分、合闸特性。

作为优选的，所述的高频脉冲信号激励源为能够产生20KHZ以上的脉冲矩形波的信号激励源。

与现有技术相比，有益效果是：本实用新型提供的一种开关分合闸时间测试工具，使用该工具进行测试，提高了操作的安全性，也令传统的开关特性测试仪具备测试双端接地时的开关分、合闸时间特性，无需再购买或更换全套设备，充分利用了现在的设备，具有一定的经济效应。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，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；对于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。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种开关分合闸时间测试工具，包括高频脉冲信号接收器1、高频脉冲信号激励源2、无线射频接收及信号处理器3、以及开关测试仪4；断路器5的两端分别通过电缆和接地开关6与地网7连接构成一个流通体；高频脉冲信号激励源2以及高频脉冲信号接收器1通过卡钳卡接在电缆上；高频脉冲信号激励源2与高频脉冲信号接收器1之间通过电磁感应连接；高频脉冲信号接收器1通过无线信号与无线射频接收及信号处理器3连接，无线射频接收及信号处理器3与开关测试仪4电性连接。

在本实用新型中，将断路器5、电缆、地网7和两个接地开关6组成一个通流体，该通流体的闭合和断开是依靠断路器5的分、合闸操作来实现的，本实用新型主要由三部分组成：高频脉冲信号激励源2、高频脉冲信号接收器1、无线射频接收及信号处理器3。高频脉冲信号激励源2产生20KHZ以上的脉冲矩形波，当该通流体闭合时，高频脉冲信号接收器1中就会产生一个对应的感应电流。对于该感应电流的产生和消失时刻测量可对应断路器5的关合和断开时刻。高频脉冲信号接收器1的感应电流信号经过选频、滤波、放大、整流处理后，驱动无线射频模块，无线射频接收器接收到无线信号后，经选频、滤波、放大、整流后驱动电子开关，经光电隔离后输出开关信号，此开关信号的通断时刻与断路器5的分、合闸时间一致，通过合适的接头即可直接与传统开关特性测试仪兼容使用。

具体的，高频脉冲信号激励源2包括第一卡钳电磁感应线圈、脉冲信号发生器以及电池，脉冲信号发生器与第一卡钳电磁感应线圈电性连接，电池与信号发生器电性连接。脉冲信号发生器产生一定频率的脉冲矩形信号， 并施加给第一卡钳电磁感应线圈。

其中，高频脉冲信号接收器1包括第二卡钳电磁感应线圈、无限增益多路反馈有源滤波器、信号放大电路、全桥整流电路、方波电路、射频发射模块以及用于给上述电路元件提供电源的电池；第二卡钳电磁感应线圈与无限增益多路反馈有源滤波器的一端电性连接；无限增益多路反馈有源滤波器的另一端与信号放大电路的一端电性连接，信号放大电路的另一端与全桥整流电路的一端电性连接，全桥整流电路的另一端与方波电路的一端电性连接，方波电路的另一端与射频发射模块电性连接；第二卡钳电磁感应线圈通过电磁感应与第一卡钳电磁感应线圈连接。当高压断路器5合闸时，上述通流体闭合，采集信号的感应卡钳能够采集到信号，并以此判断为断路器5合闸；当高压断路器5分闸时，上述通流体开路，采集信号的感应卡钳无感应信号，并以此判断为断路器5分闸。

另外，无线射频接收及信号处理器3包括射频接收器、比较器以及全桥整流电路；射频接收器接收射频发射器发射的信号，射频接收器与比较器的一端电性连接，比较器的另一端与全桥整流电路电性连接。当射频接收器收到相应频率信号时，将收到的方波信号经比较器输出交变方波信号，经过全桥整流电路整流为高电平；当开关合闸时，无线射频接收及信号处理器3输出高电平信号，当开关分闸时，无线射频接收及信号处理器3输出低电平，即断路器5的分合状态对应无线射频接收及信号处理器3输出的高低电平信号，将此高低电平信号转换为开关信号即可与传统开关测试仪4配合直接测试双端接地时的开关分、合闸特性。

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 (5)

1.一种开关分合闸时间测试工具，其特征在于，包括高频脉冲信号接收器(1)、高频脉冲信号激励源(2)、无线射频接收及信号处理器(3)、以及开关测试仪(4)；断路器(5)的两端分别通过电缆和接地开关(6)与地网(7)连接构成一个流通体；高频脉冲信号激励源(2)以及高频脉冲信号接收器(1)通过卡钳卡接在电缆上；高频脉冲信号激励源(2)与高频脉冲信号接收器(1)之间通过电磁感应连接；高频脉冲信号接收器(1)通过无线信号与无线射频接收及信号处理器(3)连接，无线射频接收及信号处理器(3)与开关测试仪(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种开关分合闸时间测试工具，其特征在于，所述的高频脉冲信号激励源(2)包括第一卡钳电磁感应线圈、脉冲信号发生器以及电池，所述的脉冲信号发生器与第一卡钳电磁感应线圈电性连接，电池与信号发生器电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种开关分合闸时间测试工具，其特征在于，所述的高频脉冲信号接收器(1)包括第二卡钳电磁感应线圈、无限增益多路反馈有源滤波器、信号放大电路、全桥整流电路、方波电路、射频发射模块以及用于给上述电路元件提供电源的电池；所述的第二卡钳电磁感应线圈与无限增益多路反馈有源滤波器的一端电性连接；无限增益多路反馈有源滤波器的另一端与信号放大电路的一端电性连接，信号放大电路的另一端与全桥整流电路的一端电性连接，全桥整流电路的另一端与方波电路的一端电性连接，方波电路的另一端与射频发射模块电性连接；所述的第二卡钳电磁感应线圈通过电磁感应与第一卡钳电磁感应线圈连接。

4.根据权利要求3所述的一种开关分合闸时间测试工具，其特征在于，所述的无线射频接收及信号处理器(3)包括射频接收器、比较器以及全桥整流电路；所述的射频接收器接收射频发射器发射的信号，射频接收器与比较器的一端电性连接，比较器的另一端与全桥整流电路电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种开关分合闸时间测试工具，其特征在于，所述的高频脉冲信号激励源(2)为能够产生20KHZ以上的脉冲矩形波的信号激励源。