CN212379521U - 一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪 - Google Patents

Abstract

一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪，包括手持仪和继电器测试线，继电器测试线的一端插接于手持仪上且另一端为测试线接头，所述的测试线接头分为继电器线圈输出接头、外部直流电源输入接头、继电器开关量输入接头和对外控制输出接头，其中，手持仪用以接收待测继电器动作全过程的数据量并显示出来；继电器线圈输出接头接待测继电器，为继电器线圈提供直流电压；外部直流电源输入接头接外部直流电源，为手持仪提供直流电压供应；继电器开关量输入接头接待测继电器的常开、常闭节点。该测试仪以波形形式形象的表征各量的变化过程，方便、准确、快速的取得所需的电压、电流值。

Description

一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪

技术领域

本实用新型涉及继电器检测技术领域，具体涉及一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪。

背景技术

220kV及以上分相操作的开关均安装有本体三相不一致继电器，包括时间继电器、出口继电器和信号继电器。近几年，由于三相不一致继电器误动导致开关非故障跳闸事件较多，对电网的正常运行有着较大的影响，为避免三相不一致继电器误动，反措要求使用启动功率大于5W的出口继电器。

现有的三相不一致出口继电器启动功率测试方法是，使用继保测试仪给三相不一致出口继电器加直流电压的同时，用钳形电流表测量流过出口继电器线圈的电流。存在的问题是，给三相不一致出口继电器加直流电压时，流过继电器线圈的电流是变化的，用钳形电流表无法正确读取到三相不一致出口继电器动作瞬间的电流值，使得测出的启动功率不准确。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，开发出一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪，该测试仪引入三相不一致出口继电器常开、常闭接点作为设备的开关量，流过继电器线圈的电流和其两端的电压作为模拟量，通过同步采集三相不一致出口继电器动作全过程的电压、电流值以及常开、常闭接点状态的变化，达到准确测量三相不一致出口继电器启动功率的目的，帮助现场作业人员及时、准确的发现启动功率不符合要求的继电器并进行更换，提高断路器本体三相不一致保护的可靠性，为电网的安全稳定运行产生积极的影响。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的：

一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪，包括手持仪和继电器测试线，继电器测试线的一端插接于手持仪上且另一端为测试线接头，所述的测试线接头分为继电器线圈输出接头、外部直流电源输入接头、继电器开关量输入接头和对外控制输出接头，手持仪用以接收继电器测试线传输的待测继电器动作全过程的数据量并显示出来；继电器线圈输出接头接待测继电器，为继电器线圈提供直流电压；外部直流电源输入接头接外部直流电源，为手持仪提供直流电压供应；继电器开关量输入接头接待测继电器的常开、常闭节点，将待测继电器的开关量变化输入至手持仪中；对外控制输出接头接待测继电器，以控制待测继电器的输出。

所述的继电器线圈输出接头包括继电器电源输入正电源线和继电器地输入线，外部直流电源输入接头包括直流电源输入正端线和直流电源输入地线，继电器开关量输入接头包括继电器公共端线、继电器第一状态输入线和继电器第二状态输入线，对外控制输出接头包括测试仪控制线和测试仪控制公共端线。

为了便于区分多组测试线接头，可对各测试线接头采用不同颜色的绝缘层进行标记，电源输入正电源线上设有黄色标记，继电器地输入线上设有棕色标记，直流电源输入正端线上设有白色标记，直流电源输入地线上设有绿色标记，继电器公共端线上设有灰色标记，继电器第一状态输入线上设有蓝色标记，继电器第二状态输入线上设有紫色标记，测试仪控制线上设有红色标记，测试仪控制公共端线上设有橙色标记。

本实用新型的重点部分在于手持仪的设计，手持仪可达到便携、功能全面的目的。手持仪由壳体和电路板组成，电路板固定于壳体中，壳体上嵌入有显示屏，显示屏的下方设有操作按键，壳体上设有测试输出接口，所述的电路板上集成有MCU处理器、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块，显示屏、操作按键、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块均与处理芯片连接。

模拟量采集模块包括电压采集模块和电流采集模块，开关量采集模块包括继电器常开开关量采集模块和继电器常闭开关量采集模块，开关量采集模块由红外线发光二极管与发光三极管耦合而成。

本实用新型的有益效果是：该测试仪携带方便，智能、简单、方便，以波形形式形象的表征各量的变化过程，方便、准确、快速的取得所需的电压、电流值；同时能够存储测试结果，以方便下个检验周期时结合历史测试结果进行分析比较，帮助判断三相不一致出口继电器的老化程度，及时更换新继电器，预防因继电器老化导致的误跳闸事件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是三相不一致出口继电器启动功率测试仪的装配结构示意图；

图2是三相不一致出口继电器启动功率测试仪的结构框图；

图3是所述的手持仪的外观结构示意图；

图4是所述的MCU处理器的封装结构图；

图5是所述的电源模块的电路结构图；

图6是所述的开关量采集模块的电路结构图；

图7是所述的电压采集模块的电路结构图；

图8是所述的电流采集模块的电路结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-手持仪、2-继电器测试线，3-测试线接头，4-壳体、5-显示屏、 6-操作按键。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体实施方式

本实施例中的显示屏5选用2.8f彩色液晶屏。

如图1所示，一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪，包括手持仪1和继电器测试线2，继电器测试线的一端插接于手持仪上且另一端为测试线接头3，所述的测试线接头3分为继电器线圈输出接头、外部直流电源输入接头、继电器开关量输入接头和对外控制输出接头，手持仪用以接收继电器测试线传输的待测继电器动作全过程的数据量并显示出来；继电器线圈输出接头接待测继电器，为继电器线圈提供直流电压；外部直流电源输入接头接外部直流电源，为手持仪提供直流电压供应；继电器开关量输入接头接待测继电器的常开、常闭节点，将待测继电器的开关量变化输入至手持仪中；对外控制输出接头接待测继电器，以控制待测继电器的输出。

如图2-3所示，手持仪由壳体4和电路板组成，电路板固定于壳体4中，壳体4上嵌入有显示屏5，显示屏5的下方设有操作按键6，壳体上设有测试输出接口，所述的电路板上集成有MCU处理器、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块，显示屏5、操作按键6、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块均与处理芯片连接，模拟量采集模块包括电压采集模块和电流采集模块，开关量采集模块包括继电器常开开关量采集模块和继电器常闭开关量采集模块。

如图4所示，MCU处理器主要为整个测试仪进行数据信号处理，提供ADC采样电压、电流，开关量输出检测，液晶屏显示，时钟电路，数据保存和按键检测等，其具有充分的数据采集接口。

如图5所示，本电源模块采用了一键开关机功能。当按下SW7，使得Q2的G脚经二极管D5到SW7按键到GND，此时Q2导通。3.7V 电压经二极管D3到U8的输入端。U8工作输出3.3V电压供给MCU， MCU得电后启动工作。等待2S后，MCU处理器给出PC12/POWER_ON_OFF1 和PC13/POWER_ON_OFF2高电平，使得Q3的G脚为高电平，Q3工作，并拉低Q2的G脚，此时松开SW7按键，Q2继续工作，从而MCU处理器继续工作。同时Q5的G脚为高电平，Q5工作并拉低Q4的G脚， Q4工作，此时U9和U11工作，输出±5V电压供给后面的电路。

如图6所示，当出口继电器常开触点动作地，STATE1_IN得到低电平的信号，此时U5工作，STATE1_GPIO_IN被拉低，MCU检测到该管脚为低电平后触发中断，并计时。同理，当出口继电器常闭触点动作地，STATE2_IN得到低电平的信号，此时U6工作，STATE2_GPIO_IN 被拉低，MCU检测到该管脚为低电平后触发中断，并计时。

如图7所示，继电器电压经继电器测试线输入到测试中，并加在 250VDC和250VDC_GND之间，经过电阻分压成小电压信号后输入到差分电路中U12，在输入端增加了D9、D10和Q7、Q8对输入信号起到了输入信号异常的保护电路。经差分电路调理后放大到PC1/ADC_VOLT 输入到MCU的ADC脚上，MCU进行采集处理，加算法计算后显示到液晶屏上，完成电压的采样。

如图8所示，流过继电器的电流经过测试仪内部的康铜丝采样电阻RELAY_GND和250VDC_GND信号输入端，把流过继电器线圈的电流转换成微小的电压信号后输入到差分电路中U14。在输入端增加了 D11、D12和Q9、Q10对输入信号起到了输入信号异常的保护电路。经差分电路调理后放大，本电路加了3级放大，再输入到信号选择开关U13后，通过MCU选择测试的量程后输出PC0/ADC_CURR，并输入到MCU的ADC脚上，MCU进行采集处理，加算法计算后显示到液晶屏上，完成电流的采样。

本测试仪的一个具体的应用为：外加直流电源输入直流电源输出正电源线、直流电源输出地线，经过康铜丝采样电阻，把流过继电器线圈的电流转换成电压信号再经过内部的放大整理电路，放大到MCU 处理器可以检测到的范围电压，MCU处理器进行ADC采样处理，再经过一定的算法得出当前的电流值并显示到液晶屏上。同时，采集继电器电源输入正电源线、继电器地输入线两端的电压，经内部的电路处理转换成小的电压信号，再整理后通过MCU处理器检测到电压进行 ADC采样处理，再经过一定的算法得出当前的电压值并显示到液晶屏上。在外加电压的过程中，电流从小到大，直到继电器动作的瞬间，继电器动作。常开触点和常闭触点继电器公共端线、继电器第一状态输入线和继电器第二状态输入线输入继电器动作状态，并记录下来常开触点动作瞬间的时间和电压和电流，并计算出动作瞬间的功率。等继电稳定后测试仪显示测试继电器加电压到动作再到稳定的电压和电流的波形图显示在液晶屏上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种三相不一致出口继电器启动功率测试仪，其特征在于，包括手持仪和继电器测试线，继电器测试线的一端插接于手持仪上且另一端为测试线接头，所述的测试线接头分为继电器线圈输出接头、外部直流电源输入接头、继电器开关量输入接头和对外控制输出接头，其中，

手持仪用以接收继电器测试线传输的待测继电器动作全过程的数据量并显示出来；

继电器线圈输出接头接待测继电器，为继电器线圈提供直流电压；

外部直流电源输入接头接外部直流电源，为手持仪提供直流电压供应；

继电器开关量输入接头接待测继电器的常开、常闭节点，将待测继电器的开关量变化输入至手持仪中；

对外控制输出接头接待测继电器，以控制待测继电器的输出。

2.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于，所述的手持仪由壳体和电路板组成，电路板固定于壳体中，壳体上嵌入有显示屏，显示屏的下方设有操作按键，壳体上设有测试输出接口，所述的电路板上集成有MCU处理器、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块，显示屏、操作按键、电源模块、模拟量采集模块和开关量采集模块均与处理芯片连接。

3.根据权利要求2所述的测试仪，其特征在于，所述的继电器线圈输出接头包括继电器电源输入正电源线和继电器地输入线，外部直流电源输入接头包括直流电源输入正端线和直流电源输入地线，继电器开关量输入接头包括继电器公共端线、继电器第一状态输入线和继电器第二状态输入线，对外控制输出接头包括测试仪控制线和测试仪控制公共端线。

4.根据权利要求3所述的测试仪，其特征在于，所述的继电器电源输入正电源线、继电器地输入线、直流电源输入正端线、直流电源输入地线、继电器公共端线、继电器第一状态输入线、继电器第二状态输入线、测试仪控制线和测试仪控制公共端线的表层设有区分标记。

5.根据权利要求4所述的测试仪，其特征在于，所述的区分标记为颜色标记。

6.根据权利要求4或5所述的测试仪，其特征在于，所述的电源输入正电源线上设有黄色标记，继电器地输入线上设有棕色标记，直流电源输入正端线上设有白色标记，直流电源输入地线上设有绿色标记，继电器公共端线上设有灰色标记，继电器第一状态输入线上设有蓝色标记，继电器第二状态输入线上设有紫色标记，测试仪控制线上设有红色标记，测试仪控制公共端线上设有橙色标记。

7.根据权利要求2所述的测试仪，其特征在于，所述的模拟量采集模块包括电压采集模块和电流采集模块，开关量采集模块包括继电器常开开关量采集模块和继电器常闭开关量采集模块。

8.根据权利要求7所述的测试仪，其特征在于，所述的开关量采集模块由红外线发光二极管与发光三极管耦合而成。

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