断路器机械特性测试平台及测试方法技术

本发明专利技术公开了断路器机械特性测试平台，包括有电脑主机，电脑主机连接有接口面板，电脑主机分别通过导线连接有多个测试装置，测试装置通过测试线连接有传感器。本发明专利技术还公开了上述的测试方法，将断路器与测试平台连接好后，利用主控板内嵌的实时数据处理算法对断路器进行测试。本发明专利技术的断路器机械特性测试平台与以往断路器机械特性测试仪器相比，能够有效提高断路器机械特性测试精度和测试效率，减小测试误差，及时发现产品缺陷，避免不合格产品投入运行。

【技术实现步骤摘要】
断路器机械特性测试平台及测试方法
本专利技术属于断路器机械特性测试设备及方法
，涉及一种断路器机械特性测试平台，本专利技术还涉及断路器机械特性测试平台的测试方法。
技术介绍
随着电力系统的飞速发展，尤其是智能变电站的大力建设，对高压开关设备的可靠性提出了更严格的要求。断路器作为电力系统中最主要的控制和保护设备，其重要性不言而喻。断路器的控制作用主要体现为：能可靠地投入或退出相应的电气设备和线路，以满足电网的实时需求；断路器的保护作用主要体现为：能够快速有效地切除线路和电气设备发生故障的部分，保证没有发生故障的线路和电气设备能够安全运行。故障是指系统或设备不能正常工作，也包括系统的瑕疵。断路器故障主要包括有：拒合、拒分、误合和误分等几种故障类型。其中，机构卡涩、铁芯松动或卡涩、部件变形或损坏以及脱扣失灵等故障表现为操动机构故障。电源故障、二次接线接触不好、辅助开关切换不灵以及端子松动表现为电气故障(主控制或辅助部分)。以往的断路器机械特性测试主要是通过光线示波器进行，但由于其本身精度不高、数据存储困难不易进行后续处理等原因逐渐淘汰。后来又出现了采用数字存储示波器的测试系统和配以笔记本电脑的测试仪，其更适用于用户的现场测试，但它们极易产生死区时间，造成数据丢包的危险，具有测量的数据信号不精确的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种断路器机械特性测试平台，不仅能够有效提高断路器机械特性测试精度和测试效率，还及时发现产品缺陷，避免不合格产品投入运行。本专利技术的另一目的在于提供断路器机械特性测试平台的测试方法。本专利技术所采用的第一种技术方案是，断路器机械特性测试平台，包括有电脑主机，电脑主机连接有接口面板，电脑主机分别通过导线连接有多个测试装置，测试装置通过测试线连接有传感器。本专利技术第一种技术方案的特点还在于；测试装置，包括有通过导线依次连接的数字量输入输出板、模拟信号采集板、通信板、主控板及电源板；数字量输入输出板连接有辅助触头；通信板采用CAN总线与电脑主机连接。主控板内设置有DSP数字处理芯片和A/D转换芯片。传感器由光电编码器、精密电流传感器和分合闸控制信号线组成；光电编码器通过磁性底座吸附于断路器的主轴上，光电编码器的输出线连接于接口面板上的触头行程信号处理接口上；精密电流传感器的输入端与断路器的合、分闸线圈及储能电机电流线圈串接，精密电流传感器的输出端通过分合闸控制信号线与接口面板上的电流信号处理接口连接。接口面板上分别设有触头行程信号处理接口、电流信号处理接口、公共接口；触头行程信号处理接口、电流信号处理接口、公共接口分别通过CAN总线与电脑主机连接。精密电流传感器采用的是型号为CHB-50P的精密电流传感器。本专利技术所采用的第二种技术方案是，断路器机械特性测试平台的测试方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将传感器3与断路器4连接，具体连接方式如下：将传感器3内的光电编码器通过磁性底座吸附于断路器4的主轴上，将光电编码器的输出线连接于接口面板上的触头行程信号处理接口上；将精密电流传感器的输入端与断路器4的合、分闸线圈及储能电机电流线圈串接，精密电流传感器的输出端通过分合闸控制信号线与接口面板上的电流信号处理接口连接；将分合闸控制信号线的输出接口分别与断路器4的合分闸回路和储能电机回路相连。步骤2、经步骤1将断路器4与测试平台的传感器3连接好后，利用主控板8内嵌的实时数据处理算法对断路器4进行测试，最终显示测试结果。本专利技术第二种技术方案的特点还在于：步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、通过主控板内嵌的实时数据处理算法，读取断路器当前分合闸状态：若读取的断路器当前状态为分闸状态，则进入步骤2.2；步骤2.2、经步骤2.1判断断路器处于分闸状态，通过实时数据处理算法界面操作测试装置，由测试装置发出断路器合闸指令；步骤2.3、将步骤2.2，断路器接收到合闸指令后产生合闸，由传感器内的光电编码器采集合闸行程信号，并通过测试线将合闸行程信号传输至测试装置；与此同时，测试装置采集传感器内精密电流传感器输出的电流信号；步骤2.4、测试装置对经步骤2.3采集到的合闸行程信号和电流信号进行处理，调用实时数据处理算法计算出相应的特性参数，特性参数具体为：分闸线圈电流最大值、合闸线圈电流最大值、储能电机电流最大值、刚分时刻及刚合时刻；步骤2.5、电脑主机通过通信接口与测试装置通信，接收触头行程数据和电流数据，并通过CCStudio软件进行图谱绘制，分别得到分闸电流波形、合闸电流波形、分闸位移、合闸位移和辅助触点变化曲线；步骤2.6、将经步骤2.5得到触头行程数据、电流数据及分闸电流波形、合闸电流波形、分闸位移、合闸位移和辅助触点变化曲线通过电脑主机对合、分闸电流、储能电机电流、触头行程参数在CCStudio软件界面上进行展示。步骤2.4中的特性参数具体按照以下算法实施：分闸线圈电流最大值，具体按照以下算法实施：I＝I(t1)*K1*K2；其中，I(t1)为分闸线圈采样值的最大值；K1为精密电流传感器的变比，本专利技术中采用的是型号为CHB-50P的精密电流传感器，其变比设为200；K2为模拟通道的系数，在本专利技术中模拟系数设为100；合闸线圈电流最大值，具体按照以下算法实施：I＝I(t2)*K1*K2；其中，I(t2)为合闸线圈采样值的最大值；K1为精密电流传感器的变比，本专利技术中采用的是型号为CHB-50P的精密电流传感器，其变比设为200；K2为模拟通道的系数，在本专利技术中模拟系数设为100；储能电机电流最大值，具体按照以下算法实施：I＝I(t3)*K1*K2；其中，I(t3)为储能电机采样值的最大值；K1为精密电流传感器的变比，本专利技术中采用的是型号为CHB-50P的精密电流传感器，其变比设为200；K2为模拟通道的系数，在本专利技术中模拟系数设为100；刚分时刻，具体按照以下算法实施：分闸过程中v＝s/t；其中，v为瞬时速度，S为相邻两点的差值，即位移差，t为0.0001秒，将采样时间内的速度值v进行比较，速度v最大的时刻即为刚分时刻；刚合时刻，具体按照以下算法实施：合闸过程中v＝s/t；其中，v为瞬时速度，S为相邻两点的差值，即位移差，t为0.0001秒，将采样时间内的速度值v进行比较，速度v最大的时刻即为刚合时刻。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术断路器机械特性测试平台中设置有测试装置，测试装置通过16位AD采样，将模拟信号转换成数字信号，采用测试精度高、抗震性能好的光电编码器进行触头行程测试，利用电脑主机上的专用软件进行数据分析和功能检查；(2)本专利技术断路器机械特性测试平台提供断路器控制功能，可通过电脑主机上的软件进行相应的合闸、分闸操作。(3)采用本专利技术断路器机械特性测试平台进行测试时，具有测试过程简洁、方便及测试精度高的优势。附图说明图1是本专利技术的断断路器机械特性测试平台的结构示意图；图2是本专利技术的断断路器机械特性测试平台中测试装置的结构示意图。图中，1.电脑主机，2.测试装置，3.传感器，4.断路器，5.数字量输入输出板，6.模拟信号采集板，7.通信板，8.主控板，9.电源板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术断路器机械特性测试平台，其结构如图1所示，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
断路器机械特性测试平台，其特征在于，包括有电脑主机(1)，所述电脑主机(1)连接有接口面板，所述电脑主机(1)分别通过导线连接有多个测试装置(2)，所述测试装置(2)通过测试线连接有传感器(3)。

【技术特征摘要】
1.断路器机械特性测试平台的测试方法，其特征在于，该方法基于断路器机械特性测试平台，其结构为：包括有电脑主机(1)，所述电脑主机(1)连接有接口面板，所述电脑主机(1)分别通过导线连接有多个测试装置(2)，所述测试装置(2)通过测试线连接有传感器(3)；所述测试装置(2)，包括有通过导线依次连接的数字量输入输出板(5)、模拟信号采集板(6)、通信板(7)、主控板(8)及电源板(9)；所述数字量输入输出板(5)连接有辅助触头；所述通信板(7)采用CAN总线与所述电脑主机(1)连接；所述主控板(8)内设置有DSP数字处理芯片和A/D转换芯片；所述传感器(3)由光电编码器、精密电流传感器和分合闸控制信号线组成；所述光电编码器通过磁性底座吸附于断路器(4)的主轴上，所述光电编码器的输出线连接于接口面板上的触头行程信号处理接口上；所述精密电流传感器的输入端与断路器(4)的合、分闸线圈及储能电机电流线圈串接，所述精密电流传感器的输出端通过分合闸控制信号线与接口面板上的电流信号处理接口连接；所述接口面板上分别设有触头行程信号处理接口、电流信号处理接口、公共接口；所述触头行程信号处理接口、电流信号处理接口、公共接口分别通过CAN总线与所述电脑主机(1)连接；所述精密电流传感器采用的是型号为CHB-50P的精密电流传感器；其测试方法具体按照以下步骤实施：步骤1、将传感器(3)与断路器(4)连接，具体连接方式如下：将传感器(3)内的光电编码器通过磁性底座吸附于断路器(4)的主轴上，将光电编码器的输出线连接于接口面板上的触头行程信号处理接口上；将精密电流传感器的输入端与断路器(4)的合、分闸线圈及储能电机电流线圈串接，精密电流传感器的输出端通过分合闸控制信号线与接口面板上的电流信号处理接口连接；将分合闸控制信号线的输出接口分别与断路器(4)的合分闸回路和储能电机回路相连；步骤2、经步骤1将断路器(4)与测试平台的传感器(3)连接好后，利用主控板(8)内嵌的实时数据处理算法对断路器(4)进行测试，最终显示测试结果，具体按照以下步骤实施：步骤2.1、通过主控板(8)内嵌的实时数据处理算法，读取断路器(4)当前分合闸状态：若读取的断路器(4)当前状态为分闸状态，则进入步骤2.2；步骤2.2、经步骤2.1判断断路器(4)处于分闸状态，通过实时数据处理算法界面操作测试装置(2)，由测试装置(2)发出断路器(4)合闸指令；步骤2.3、将步骤2.2，断路器(4)接收到合闸指令后产生合闸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新波，陶晨，刘斌，朱海涛，吉树亮，张周雄，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61