CN216133135U - 电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，包括电弧发生器、碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置以及屏蔽负载装置RL，电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置与切割电缆装置并联后与屏蔽负载装置RL一起接入试验回路中，通过屏蔽负载装置RL模拟实际生活中使用的电器，在屏蔽负载装置RL模拟电器运行的过程中，通过电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置以及切割电缆装置接入电弧达到验证试验回路中待测的电弧故障保护电器性能的目的。本实用新型实现了所有试验流程的自动投切，阻性负载和屏蔽负载自动投切、试品的自动合闸，大大提升试验效果和试验效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电弧故障保护电器(以下简称为AFDD)动作特性自动检测试验系统。
背景技术
现有的AFDD动作特性试验系统由试验端口、电弧发生器、碳化导线电弧发生装置、刀切电弧发生装置、屏蔽负载、阻性负载等组成。其主要缺点是碳化导线电弧发生装置不能自动进行电弧发生、判断，电弧电流一致性和试验安全性比较差。且现有的AFDD动作特性试验系统只能手动进行试验回路的切换，而手动切换会影响电弧试验的结果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：现有的AFDD动作特性试验系统不能自动进行试验回路的切换。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，包括电弧发生器、碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置以及屏蔽负载装置RL，电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置与切割电缆装置并联后与屏蔽负载装置RL一起接入试验回路中，通过屏蔽负载装置RL模拟实际生活中使用的电器，在屏蔽负载装置RL模拟电器运行的过程中，通过电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置以及切割电缆装置接入电弧达到验证试验回路中待测的电弧故障保护电器性能的目的，其中：
试验回路包括带电操自动合分功能的塑壳断路器QA1，塑壳断路器QA1的输入端连接外部电源，输出端经由保护接触器S1a及保护接触器S1b与试验变压器T1的原边相连；试验变压器T1的副边分别连接待测的电弧故障保护电器的上输入端及下输入端；在待测的电弧故障保护电器的上输入端与上输出端之间跨接旁路接触器S2a，在待测的电弧故障保护电器的下输入端与下输出端之间跨接旁路接触器S2b；
待测的电弧故障保护电器的上输入端与回路切换接触器S4的一端、可调电阻R1的一端、回路切换接触器KM3的一端相连；可调电阻R1的另一端依次与回路切换接触器S3及回路切换接触器S6串联，回路切换接触器S7的一端连接回路切换接触器S6，回路切换接触器S7的另一端与回路切换接触器S4的另一端相连后连接回路切换接触器S8；回路切换接触器KM3的另一端连接回路接入端一，回路接入端一还连接至回路切换接触器S3与回路切换接触器S6之间；
回路切换接触器S8连接负载电阻R2及电阻R3的一端，负载电阻R2及电阻R3的另一端连接待测的电弧故障保护电器的下输出端；待测的电弧故障保护电器的下输出端连接回路切换接触器KM4的一端，回路切换接触器KM4的另一端与回路接入端二相连；
电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置、屏蔽负载装置RL通过回路接入端一及回路接入端二接入试验回路；
塑壳断路器QA1、旁路接触器S2a、旁路接触器S2b、回路切换接触器S3、回路切换接触器S4、回路切换接触器S6、回路切换接触器S7、回路切换接触器S8、回路切换接触器KM3、回路切换接触器KM4由控制台控制。
优选地，所述屏蔽负载装置RL通过回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6接入所述试验回路，回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6由所述控制台控制。
优选地，所述回路接入端二与所述回路切换接触器KM4之间的电路上设有电流传感器一；所述负载电阻R2及所述电阻R3与所述待测的电弧故障保护电器的下输出端之间的电路上设有电流传感器二；所述试验变压器T1的副边设有电压传感器；电压传感器、电流传感器一及电流传感器二连接所述控制台。
优选地，所述碳化电缆电弧发生装置包括被测导线，被测导线与回路切换开关HK相连，由所述控制台控制回路切换开关HK在状态一与状态二之间切换，当切换开关HK切换至状态一时，被测导线被切入碳化回路，当切换开关HK切换至状态一时被测导线被切入所述试验回路；
碳化回路包括电源进线保护接触器KM21，电源进线保护接触器KM21的输入端与外接电源相连，输出端分别连接7.5kV高压进线保护接触器KM22的输入端、2kV高压进线保护接触器KM23的输入端、高压保护接触器J3的一端、指示灯的一端；
7.5kV高压进线保护接触器KM22的输出端连接变压器T2的原边，变压器T2的副边上端口经由高压保护接触器J1连接回路切换开关HK，变压器T2的副边下端口经由高压保护接触器J5连接回路切换开关HK；
2kV高压进线保护接触器KM23的输出端变压器T3的原边，变压器T3的副边上端口经由高压保护接触器J2连接至高压保护接触器J1与回路切换开关HK之间的电路，变压器T3的副边下端口连接至变压器T2与高压保护接触器J5之间的电路；
高压保护接触器J3的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的一个电路；指示灯的另一端连接高压保护接触器J4的一端，高压保护接触器J4的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的另一个电路；
高压保护接触器J1、高压保护接触器J2、高压保护接触器J3、高压保护接触器J4及高压保护接触器J5由所述控制台控制。
优选地，所述指示灯与所述高压保护接触器J4之间的电路上设有电流传感器三，电流传感器三连接所述控制台。
与现有AFDD动作特性试验系统相比，本实用新型具有如下优点：
1)实现了碳化导线发生装置高压自动切换完成碳化，同时自动完成导线高压碳化回路和试验回路的自动切换，保证试验安全同时，保证碳化完成的导线不会因为人为移动影响试验效果，保证电弧的一致性。
2)通过实时数据采集，判断到设定好的电弧量马上停止，由此自动实现了刀切发生装置严格按照标准要求先一个导线切刀，另一根导线碰到，同时自动判断完成电弧电流的产生。
3)实现了所有试验流程的自动投切，阻性负载和屏蔽负载自动投切、试品的自动合闸，大大提升试验效果和试验效率。
附图说明
图1为本实用新型的电原理图，图中，a、b、c、k、f、g、h、i、j、k、m均表示节点；
图2为本实用新型的外形图
图3为碳化电缆电弧发生装置的电路原理图，图中，A17、A20至A28、N2至N9均表示节点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本实施例公开的一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，包括电弧发生器、碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置以及屏蔽负载装置RL。结合图2，屏蔽/干扰负载柜用于安装屏蔽负载装置RL，阻抗柜用于安装负载电阻R2等，电弧发生器、碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置也有相应的柜体进行安装，端口柜内含有试验电压可试品安装机构。通过相应测控柜里的测控系统控制电源、端口、负载和发生装置的协调工作实现试验需求。
电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置与切割电缆装置并联后与屏蔽负载装置RL一起接入试验回路中。通过屏蔽负载装置RL模拟实际生活中使用的电器，本实施例中主要包括空压机、吸尘器、电钻、开关电源、白炽灯、卤素灯、荧光灯等实际生活中的电器。通过屏蔽负载装置RL模拟这些电器的运行过程，例如：
a)起动和运行一个带通用电动机的真空吸尘器，其满载额定电压230V下额定电流为5～7A。
b)1个电子式开关电源(或多个电源)在额定电压230V下总负载电流至少为3A，最小总谐波畸变(THD)为100％，单独3次谐波最小畸变率为75％，5次谐波最小畸变率为50％，7次谐波最小畸变为25％。此时，电源(或多个电源)应接通。
c)对于额定电压为230V的AFDD，使用最大起动电流峰值为额定电压230V下65A±10％的电容器起动电动机(空压机型)带载(压缩机在气缸无气压条件下操作)起动和运行。电容器功率为2.2kW。
d)对于额定电压230V的AFDD，用一个包含滤波线圈的600瓦电子灯光调节器(可控硅型)控制600瓦钨丝灯负载。灯光调节器分别调整到充分接通及能使灯亮的最小接通状态，并分别在导通角为60°、90°、120°时点亮灯。
注：若没有钨丝灯负载，可由相同功率的阻性负载代替。
e)2个40W荧光灯外加一个5A的阻性负载。
f)由电子变压器供电的12V的卤素灯，总功率300W，外加5A的阻性负载。
g)电动手持工具，如600W以上的电钻。
在上述运行过程中通过电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置以及切割电缆装置接入电弧，来验证试验回路中AFDD的性能。
本实施例中，屏蔽负载装置RL通过回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6接入试验回路，回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6由控制台控制。
试验回路包括带电操自动合分功能的塑壳断路器QA1，塑壳断路器QA1的输入端连接外部电源，输出端经由保护接触器S1a及保护接触器S1b与试验变压器T1的原边相连。试验变压器T1的副边分别连接AFDD的上输入端及下输入端。在AFDD的上输入端与上输出端之间跨接旁路接触器S2a，在AFDD的下输入端与下输出端之间跨接旁路接触器S2b。
AFDD的上输入端与回路切换接触器S4的一端、可调电阻R1的一端、回路切换接触器KM3的一端相连。可调电阻R1的另一端依次与回路切换接触器S3及回路切换接触器S6串联，回路切换接触器S7的一端连接回路切换接触器S6，回路切换接触器S7的另一端与回路切换接触器S4的另一端相连后连接回路切换接触器S8。回路切换接触器KM3的另一端连接回路接入端一g，回路接入端一g还连接至回路切换接触器S3与回路切换接触器S6之间。
回路切换接触器S8连接负载电阻R2及电阻R3的一端，负载电阻R2及电阻R3的另一端连接AFDD的下输出端。AFDD的下输出端连接回路切换接触器KM4的一端，回路切换接触器KM4的另一端与回路接入端二h相连。
电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置、屏蔽负载装置RL通过回路接入端一g及回路接入端二h接入试验回路。
塑壳断路器QA1、旁路接触器S2a、旁路接触器S2b、回路切换接触器S3、回路切换接触器S4、回路切换接触器S6、回路切换接触器S7、回路切换接触器S8、回路切换接触器KM3、回路切换接触器KM4由控制台控制。
回路接入端二h与回路切换接触器KM4之间的电路上设有电流传感器一CT1。负载电阻R2及电阻R3与AFDD的下输出端之间的电路上设有电流传感器二CT2。试验变压器T1的副边设有电压传感器V1。电压传感器V1、电流传感器一CT2及电流传感器二CT2连接控制台。
通过调节负载电阻R2调节试验需求电流，通过切换屏蔽负载装置RL内的7大类负载切换试验条件，通过测控系统控制试验回路搭建，来测试AFDD试品，看AFDD试品运行情况，来考核合不合格。
切割电缆装置为已有专利装置，此处不再赘述。
结合图3，碳化电缆电弧发生装置包括被测导线，被测导线与回路切换开关HK相连，由所述控制台控制回路切换开关HK在状态一与状态二之间切换，当切换开关HK切换至状态一时，被测导线被切入碳化回路，当切换开关HK切换至状态一时被测导线被切入所述试验回路。
碳化回路包括电源进线保护接触器KM21，电源进线保护接触器KM21的输入端与外接电源相连，输出端分别连接7.5kV高压进线保护接触器KM22的输入端、2kV高压进线保护接触器KM23的输入端、高压保护接触器J3的一端、指示灯LMP的一端。
7.5kV高压进线保护接触器KM22的输出端连接变压器T2的原边，变压器T2的副边上端口经由高压保护接触器J1连接回路切换开关HK，变压器T2的副边下端口经由高压保护接触器J5连接回路切换开关HK。
2kV高压进线保护接触器KM23的输出端变压器T3的原边，变压器T3的副边上端口经由高压保护接触器J2连接至高压保护接触器J1与回路切换开关HK之间的电路，变压器T3的副边下端口连接至变压器T2与高压保护接触器J5之间的电路。
高压保护接触器J3的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的一个电路。指示灯LMP的另一端连接高压保护接触器J4的一端，高压保护接触器J4的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的另一个电路。
高压保护接触器J1、高压保护接触器J2、高压保护接触器J3、高压保护接触器J4及高压保护接触器J5由控制台控制。
指示灯LMP与高压保护接触器J4之间的电路上设有电流传感器三CT3，电流传感器三CT3连接控制台。
试验开始是闭合高压保护接触器J1、高压保护接触器J5，接通7500V高压10秒碳化导线，然后分断。再闭合高压保护接触器J2、高压保护接触器J5，接通2500V高压碳化导线，然后分断。再闭合高压保护接触器J3、高压保护接触器J4，点亮指示灯LMP测量导线是否合格。合格后，HK自动切换到试验回路进行试验。
Claims (5)
1.一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，包括电弧发生器、碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置以及屏蔽负载装置RL，电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置与切割电缆装置并联后与屏蔽负载装置RL一起接入试验回路中，通过屏蔽负载装置RL模拟实际生活中使用的电器，在屏蔽负载装置RL模拟电器运行的过程中，通过电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置以及切割电缆装置接入电弧达到验证试验回路中待测的电弧故障保护电器性能的目的，其中：
试验回路包括带电操自动合分功能的塑壳断路器QA1，塑壳断路器QA1的输入端连接外部电源，输出端经由保护接触器S1a及保护接触器S1b与试验变压器T1的原边相连；试验变压器T1的副边分别连接待测的电弧故障保护电器的上输入端及下输入端；在待测的电弧故障保护电器的上输入端与上输出端之间跨接旁路接触器S2a，在待测的电弧故障保护电器的下输入端与下输出端之间跨接旁路接触器S2b；
待测的电弧故障保护电器的上输入端与回路切换接触器S4的一端、可调电阻R1的一端、回路切换接触器KM3的一端相连；可调电阻R1的另一端依次与回路切换接触器S3及回路切换接触器S6串联，回路切换接触器S7的一端连接回路切换接触器S6，回路切换接触器S7的另一端与回路切换接触器S4的另一端相连后连接回路切换接触器S8；回路切换接触器KM3的另一端连接回路接入端一(g)，回路接入端一(g)还连接至回路切换接触器S3与回路切换接触器S6之间；
回路切换接触器S8连接负载电阻R2及电阻R3的一端，负载电阻R2及电阻R3的另一端连接待测的电弧故障保护电器的下输出端；待测的电弧故障保护电器的下输出端连接回路切换接触器KM4的一端，回路切换接触器KM4的另一端与回路接入端二(h)相连；
电弧发生器或碳化电缆电弧发生装置、切割电缆装置、屏蔽负载装置RL通过回路接入端一(g)及回路接入端二(h)接入试验回路；
塑壳断路器QA1、旁路接触器S2a、旁路接触器S2b、回路切换接触器S3、回路切换接触器S4、回路切换接触器S6、回路切换接触器S7、回路切换接触器S8、回路切换接触器KM3、回路切换接触器KM4由控制台控制。
2.如权利要求1所述的一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，所述屏蔽负载装置RL通过回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6接入所述试验回路，回路切换接触器KM5及回路切换接触器KM6由所述控制台控制。
3.如权利要求1所述的一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，所述回路接入端二(h)与所述回路切换接触器KM4之间的电路上设有电流传感器一CT1；所述负载电阻R2及所述电阻R3与所述待测的电弧故障保护电器的下输出端之间的电路上设有电流传感器二CT2；所述试验变压器T1的副边设有电压传感器V1；电压传感器V1、电流传感器一CT1及电流传感器二CT2连接所述控制台。
4.如权利要求1所述的一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，所述碳化电缆电弧发生装置包括被测导线，被测导线与回路切换开关HK相连，由所述控制台控制回路切换开关HK在状态一与状态二之间切换，当切换开关HK切换至状态一时，被测导线被切入碳化回路，当切换开关HK切换至状态一时被测导线被切入所述试验回路；
碳化回路包括电源进线保护接触器KM21，电源进线保护接触器KM21的输入端与外接电源相连，输出端分别连接7.5kV高压进线保护接触器KM22的输入端、2kV高压进线保护接触器KM23的输入端、高压保护接触器J3的一端、指示灯LMP的一端；
7.5kV高压进线保护接触器KM22的输出端连接变压器T2的原边，变压器T2的副边上端口经由高压保护接触器J1连接回路切换开关HK，变压器T2的副边下端口经由高压保护接触器J5连接回路切换开关HK；
2kV高压进线保护接触器KM23的输出端变压器T3的原边，变压器T3的副边上端口经由高压保护接触器J2连接至高压保护接触器J1与回路切换开关HK之间的电路，变压器T3的副边下端口连接至变压器T2与高压保护接触器J5之间的电路；
高压保护接触器J3的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的一个电路；指示灯LMP的另一端连接高压保护接触器J4的一端，高压保护接触器J4的另一端连接至被测导线与回路切换开关HK之间的另一个电路；
高压保护接触器J1、高压保护接触器J2、高压保护接触器J3、高压保护接触器J4及高压保护接触器J5由所述控制台控制。
5.如权利要求4所述的一种电弧故障保护电器动作特性自动检测试验系统，其特征在于，所述指示灯LMP与所述高压保护接触器J4之间的电路上设有电流传感器三CT3，电流传感器三CT3连接所述控制台。
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Publications (1)
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| CN216133135U true CN216133135U (zh) | 2022-03-25 |
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