CN217820733U - 高压开关辅助触头耐受电流测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高压开关辅助触头耐受电流测试设备，包括测试电路、控制器和人机接口，所述测试电路与所述控制器信号连接，所述控制器与所述人机接口信号连接，测试电路还包括电压变送器和电流变送器，通过人机接口用户可以输入测试所需要的电流，并通过控制器控制测试电路，使得测试电路输出对应的电流，通过输出电流对高压开关进行测试，并同时通过电压变送器采集电压信号，通过电流变送器采集电流信号，并将采集到的电压值和电流值发送给控制器，通过控制器发送给人机接口，由人机接口进行数据分析处理；本申请实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备提高了高压开关的测试效率。

Description

高压开关辅助触头耐受电流测试设备

技术领域

本申请涉及电器元件测试设备技术领域，尤其涉及一种高压开关辅助触头耐受电流测试设备。

背景技术

电器元件在投入市场前都需要对其进行测试，测试合格后才能进入市场。

高压开关是常用的电器元件，比如，高压断路器、高压隔离开关、高压接地开关、高压快速接地开关等。目前一般通过电压表、电流表等仪器测试高压开关的电压，电流，并通过人工读取显示值、采集、记录、并进行数据分析。显然，人工读取显示值、采集、记录、数据分析速度缓慢，导致测试效率低。

实用新型内容

本申请提供一种高压开关辅助触头耐受电流测试设备，用以解决背景技术中存在的问题。

该高压开关辅助触头耐受电流测试设备，包括测试电路、控制器和人机接口，所述测试电路与所述控制器信号连接，所述控制器与所述人机接口信号连接；

所述测试电路包括：可变电压调节器、变压器、整流桥、散热器、第四接触器、IGBT模块、第一分流器、第二分流器、第一电流变送器、第二电流变送器和待测高压开关；

所述可变电压调节器、所述变压器、所述整流桥依次串联，所述整流桥与所述散热器并联；

所述第四接触器与所述IGBT模块并联，得到第一并联电路；所述第一分流器与所述第二分流器并联，得到第二并联电路；

所述第一并联电路与所述第二并联电路串联，得到第一串联电路；所述第一串联电路与所述整流桥并联；

所述待测高压开关串联在所述第一并联电路和所述第二并联电路之间；

所述第一并联电路与所述第二并联电路之间电连接有电压变送器，所述电压变送器与所述控制器信号连接；

所述第一电流变送器与所述第一分流器电连接，且与所述控制器信号连接；

所述第二电流变送器与所述第二分流器电连接，且与所述控制器信号连接；

所述IGBT模块与所述控制器信号连接。

可选地，所述变压器的低压端包括多个变压线圈，所述多个变压线圈中的至少一个接入所述测试电路。

可选地，所述测试电路还包括多个档位接触器，所述多个档位接触器与所述多个变压线圈电连接，用于选择接入所述测试电路中的变压线圈，每个所述档位接触器与所述控制器信号连接。

可选地，所述测试电路还包括步进电机，所述步进电机的一端与所述可变电压调节器电连接，另一端与所述控制器信号连接，用于控制所述可变电压调节器的输出电压值。

可选地，所述测试电路还包括电阻、第一电容和第二电容，所述电阻、第一电容和第二电容相互并联，得到第三并联电路，所述第三并联电路与所述整流桥串联。

可选地，所述第一并联电路还包括二极管，所述二极管与所述第四接触器并联。

可选地，所述整流桥和所述第一分流器之间电连接有第五接触器。

可选地，所述整流桥和所述第二分流器之间电连接有第六接触器。

由上述内容可知，本申请实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，增加设置了人机接口、控制器、电压变送器和电流变送器，通过人机接口用户可以输入测试所需要的电流，并通过控制器控制测试电路，使得测试电路输出对应的电流，通过输出电流对高压开关进行测试，并同时通过电压变送器采集电压信号，通过电流变送器采集电流信号，并将采集到的电压值和电流值发送给控制器，通过控制器进行数据分析处理；相较于现有技术通过电压表、电流表进行人工数据读取、分析，本申请实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备可以快速对数据进行采集、并准确分析，从而提高了高压开关的测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请一实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备的各器件的连接示意图；

图2为本申请另一实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备的各器件的连接示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种主控制回路的人机接口操作示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种KM5的人机接口操作示意图；

图5为本申请一实施例提供的一种实时报表的人机接口操作示意图；

图6为本申请一实施例提供的一种历史报表的人机接口操作示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，也属于本申请保护的范围。另外，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是根据本申请实施例示出的一种高压开关辅助触头耐受电流测试设备。如图1所示，该高压开关辅助触头耐受电流测试设备包括测试电路、控制器和人机接口，所述测试电路与所述控制器信号连接，所述控制器与所述人机接口信号连接。

所述测试电路包括：可变电压调节器100、变压器T、整流桥、散热器、第四接触器KM4、IGBT模块、第一分流器、第二分流器、第一电流变送器A1、第二电流变送器A2。

所述可变电压调节器100、所述变压器T、所述整流桥依次串联，所述整流桥与所述散热器并联。

所述第四接触器KM4与所述IGBT模块并联，得到第一并联电路；所述第一分流器与所述第二分流器并联，得到第二并联电路。

所述第一并联电路与所述第二并联电路串联，得到第一串联电路；所述第一串联电路与所述整流桥并联。

所述第一并联电路和所述第二并联电路之间串联待测高压开关SP。

所述第一并联电路与所述第二并联电路之间电连接有电压变送器V，所述电压变送器V与待测高压开关SP并联，所述电压变送器V与所述控制器信号连接。

所述第一电流变送器A1与所述第一分流器(如图中与A1连接的分流器)电连接，且与所述控制器信号连接。

所述第二电流变送器A2与所述第二分流器(如图中与A2连接的分流器)电连接，且与所述控制器信号连接。

所述IGBT模块与所述控制器信号连接。

其中，可变电压调节器100用于调节电源电压的输出范围，一般为扩大电源的输出范围。比如，一般情况下，电源的输出电压为220V交流电，通过可变电压调节器100将电压的输出范围调节为0V-380V。

其中，IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，IGBT模块具有耐高压、导低压、开关速度快、节能、安装维修方便、散热稳定等特点。

其中，REC为整流桥和散热器，整流桥与散热器固定安装于一体，整流桥用于将电路中的交流电转为直流电，散热器用于为整流桥散热。

人机接口(英文全称：HumanMachineInterface，英文简称：HMI)是人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出设备的接口，人机接口设备可以包括键盘、显示器、打印机、鼠标器等。

进一步地，人机接口连接可编程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备。

人机接口还可以包括一些显示界面，示例性地，如图3-图6所示，示出了人机接口中的部分操作界面。进一步地，后述内容简要描述了有关KM5的操作界面及功能，对于其它操作界面的功能及操作过程与KM5类似，在此不做详述。

当测试电流为连续电流时，上述高压开关辅助触头耐受电流测试设备使用过程如下：

通过人机接口设定测试时需要的输出电流值，该输出电流值即为在进行测试时，需要流过高压开关的测试电流；

控制器根据输入的测试电流计算高压开关所需要的测试电压；

控制器根据所述测试电压计算所述可变电压调节器100应当输出的第一输出电压；

控制器调整可变电压调节器100使其输出的电压与第一输出电压相同；

第一输出电压经变压器T进行变压后，得到第二输出电压，该第二输出电压经过整流桥和散热器后再次降压，且降压后的电压能够使得流经待测高压开关的电流为上述输出电流，而且将测试电路中的电流由交流电流转变为直流电流，且该转变后的直流电流即为上述输出电流；

控制电流流经第四接触器KM4，再流经待测高压开关SP，使得待测高压开关SP的线圈通电，开关闭合；

控制器控制电流再流经第一分流器，最后流入输入端，实现对待测高压开关SP的测试；

在测试过程中，控制器还用于接收测试过程中产生的各种测试数据，并分析测试数据，以确定待测高压开关是否耐受当前电流、电压；

当控制器接收到数据与待测高压开关SP正常工作时的数据相符合时，也即待测高压开关SP正常工作时，确定待测高压开关SP可以耐受当前输出电流，可以继续增加电流重复上述过程，进行再次测试，以确定待测高压开关SP可以承受的最大连续电流值；

当待测高压开关SP不能正常工作时，控制器接收到数据与待测高压开关SP正常工作时的数据不相符合，比如，控制器接收到待测高压开关SP两端的电流为零，而电压很大时，说明待测高压开关被烧坏或出现其它情况，则该待测高压开关可能为次品，可以更换同样型号的高压开关，使用同样的测试电流，重述上述测试过程重新测试，当多次测试后，用于测试的大部分高压开关可以正常工作，则说明高压开关可以承受当前电流，则可以继续增加输出电流以，重复上述测试过程，直到得到其额定连续电流为止；

另外，当待测高压开关SP不能正常工作时，也可能是输出电流过大导致，则可以减小输出电流，按照上述测试过程多次测试，以确定高压开关的耐受电流，从而得到高压开关的额定连续电流；

在对待测高压开关进行测试时，通过电压变送器V监测待测高压开关两端的电压，并将监测的电压值发送给控制器，由控制器进行存储；

在对待测高压开关进行测试时，通过第一电流变送器A1监测流经待测高压开关的电流，并将监测的电流值发送给控制器，由控制器进行存储。

进一步地，对于上述测试过程中的其它任何数据，也都可以通过控制器进行存储，以在需要的时候可以随时获取并进行分析。

当测试电流为短时电流时，上述高压开关辅助触头耐受电流测试设备使用过程如下：

当测试电流为恒定短时电流时，通过人机接口设定测试时需要的输出电流值、持续时间、间隔时间；

比如，输出电流值为100A，持续时间为30毫秒，间隔时间为60秒，也即每间隔60秒输出一次100A的电流，且该电流的持续时间为30毫秒；

其中，持续时间可以有允许的误差范围，比如，0～2％。间隔时间也可以有允许的误差范围，比如，±1％。

则控制器控制测试电路按照上述输出电流值、持续时间、间隔时间进行电流输出；

由于短时电流一般为较大电流，所以可以控制电流通过IGBT输出，并流经待测高压开关；

另外，对于电流的采集可以通过第二电流变送器A2进行。

采用两组分流器及两组电流变送器，A1、A2，根据试验工况，分别采集0-20A和0-200A的电流信号，比如，A1采集0-20A的电流信号，A2采集0-200A的电流信号，对于测试电路的电流，可以通过预估的方法进行确定，根据预估结果确定所要使用的电流变送器，如果出现电流变送器采集的电流值不符合对应的电流范围时，可以及时被发现，进而可以对电路进行检查，及时发现问题，从而增加采集电流的精准性。

对于测试电流为短时电流的情况，其它测试过程与连续电流的测试过程相同，可以参见上述描述，在此不做赘述。

由上述内容可知，本申请实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，增加设置了人机接口、控制器、电压变送器和电流变送器，通过人机接口用户可以输入测试所需要的电流，并通过控制器控制测试电路，使得测试电路输出对应的电流，通过输出电流对高压开关进行测试，并同时通过电压变送器采集电压信号，通过电流变送器采集电流信号，并将采集到的电压值和电流值发送给控制器，通过控制器进行数据分析处理；相较于现有技术通过电压表、电流表进行人工数据读取、分析，本申请实施例提供的高压开关辅助触头耐受电流测试设备可以通过电压变送器和电流变送器快速对电压、电流数据进行采集、并通过控制器对数据进行准确分析，从而提高了高压开关的测试效率。

可选地，仍参见图1，所述变压器T的低压端包括多个变压线圈，所述多个变压线圈中的至少一个接入所述测试电路。

示例性地，图1中有两个变压线圈，且均为6V变压线圈，可以根据需要将其中一个接入电路，或两个均接入电路。

当有多个变压线圈时，可以根据需要将不同的线圈接入测试电路，从而可以扩大变压器T的输出端的电压范围。

可选地，所述测试电路还包括多个档位接触器，所述多个档位接触器与所述多个变压线圈电连接，用于选择接入所述测试电路中的变压线圈，每个所述档位接触器与所述控制器信号连接。

当有多个线圈接入到测试电路时，多个线圈可以并联接入，也可以串联接入，不同的接入法对应不同的电压。

每个档位接触器闭合时，对应有不同有的变压线圈接入到测试电路中，为测试电路提高不出的输出电压。

可以通过控制器控制不同的档位接触器接入到测试电路中。

示例性地，图1中设置有两个6V线圈和三个档位接触器，分别为第一档位接触器KM1、第二档位接触器KM2和第三档位接触器KM3。

为了描述方便将图1中上侧的线圈记为第一变压线圈，将下侧的线圈记为第二变压线圈，其中，第一档位接触器KM1将第一变压线圈接入测试电路，第二档位接触器KM2将第二变压线圈接入测试电路，第三档位接触器KM3将第一变压线圈接入和第二变压线圈接入测试电路，且第一变压线圈和第二变压线圈串联。

可选地，如图2所示，所述测试电路还包括步进电机M，所述步进电机M的一端与所述可变电压调节器100电连接，另一端与所述控制器信号连接，用于控制所述可变电压调节器100的输出电压值。

控制器通过人机接口获取电压调节指令，该电压调节指令携带可变电压调节器100的调节角度。步进电机M改变调节可变电压调节器100的角度，并使用其与该调节角度相同。

可选地，所述测试电路还包括电阻R、第一电容C1和第二电容C2，所述电阻R、第一电容C1和第二电容C2相互并联，得到第三并联电路，所述第三并联电路与所述整流桥串联。

通过电阻R、第一电容C1和第二电容C2实现对电路的滤波，减少测试电路输出电流的噪音。

可选地，所述第一并联电路还包括二极管D，所述二极管D与所述第四接触器KM4并联，且所述二极管D导电方向为从待测试高压开关一侧流向另一侧。

二极管D用于防止第一电容C1和第二电容C2中的电流流入待测高压开关。

由于二级管具有单向导电性，因此当待测试高压开关出现问题导致电路波动时，可以通过二极管的单身导通特性，将待测试高压开关侧的电流通过二级管流入到第一电容、第二电容、电阻中，从而对电路起到保护作用。

可选地，所述整流桥和所述第一分流器之间电连接有第五接触器KM5。

所述第五接触器KM5用于当进行短时电流测试时，通过第五接触器KM5断开第一分流器，使得第一分流器不接入测试电路，从而减少对第二电流变送器A2的影响。

参见图4，KM5控制电流流经接触器的过程可以为：

通过人机接口显示KM5操作界面，KM5操作界面上显有合闸和分闸按钮，其中，合闸用来使得KM5闭合，电路导通，分闸用来使得KM5断开，电路不导通；

当需要对KM5进行操作时，点击操作界面上的分闸或合闸按钮；

人机接口向控制器发送分闸或合闸指令；

再由控制器向第五接触器线圈输出电压或停止输出电压，以此实现对KM5的开合动作操作，从而通过KM5主触头的开合来实现对电流的控制。

对于其它操作界面的功能及操作过程与上述类似，或参见附图，在此不做详述。

可选地，所述整流桥和所述第二分流器之间电连接有第六接触器KM6。

所述第六接触器KM6用于当进行短时电流测试时，通过第六接触器KM6断开第二分流器，使得第二分流器不接入测试电路，从而减少对第五接触器KM5及第一电流变送器A1的影响。

另外，需要说明的是，图1-图2中所示的接触器其实为接触器的触头，对于接触器的线圈设置在其它电路中，比如设置在控制器上，通过控制器控制线圈是否有电流通过以实现接触器的触头闭合或断开。

另外，需要说明的是，对于各接触器的使用，其操作过程与上述KM5的操作过程类似，在此不做详述。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是，本申请技术方案中没有描述的内容均可以使用现有技术实现。另外，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，包括测试电路、控制器和人机接口，所述测试电路与所述控制器信号连接，所述控制器与所述人机接口信号连接；

所述测试电路包括：可变电压调节器、变压器、整流桥、散热器、第四接触器、IGBT模块、第一分流器、第二分流器、第一电流变送器、第二电流变送器；

所述可变电压调节器、所述变压器、所述整流桥依次串联，所述整流桥与所述散热器并联；

所述第四接触器与所述IGBT模块并联，得到第一并联电路；所述第一分流器与所述第二分流器并联，得到第二并联电路；

所述第一并联电路与所述第二并联电路串联，得到第一串联电路；所述第一串联电路与所述整流桥并联；

所述第一并联电路和所述第二并联电路之间串联待测高压开关；

所述第一并联电路与所述第二并联电路之间电连接有电压变送器，所述电压变送器与待测高压开关并联，所述电压变送器与所述控制器信号连接；

所述第一电流变送器与所述第一分流器电连接，且与所述控制器信号连接；

所述第二电流变送器与所述第二分流器电连接，且与所述控制器信号连接；

所述IGBT模块与所述控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述变压器的低压端包括多个变压线圈，所述多个变压线圈中的至少一个接入所述测试电路。

3.根据权利要求2所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述测试电路还包括多个档位接触器，所述多个档位接触器与所述多个变压线圈电连接，用于选择接入所述测试电路中的变压线圈，每个所述档位接触器与所述控制器信号连接。

4.根据权利要求1所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述测试电路还包括步进电机，所述步进电机的一端与所述可变电压调节器电连接，另一端与所述控制器信号连接，用于控制所述可变电压调节器的输出电压值。

5.根据权利要求1所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述测试电路还包括电阻、第一电容和第二电容，所述电阻、第一电容和第二电容相互并联，得到第三并联电路，所述第三并联电路与所述整流桥串联。

6.根据权利要求3所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述第一并联电路还包括二极管，所述二极管与所述第四接触器并联。

7.根据权利要求6所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述整流桥和所述第一分流器之间电连接有第五接触器。

8.根据权利要求7所述的高压开关辅助触头耐受电流测试设备，其特征在于，所述整流桥和所述第二分流器之间电连接有第六接触器。

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