低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，涉及电路断路器的测试，该装置包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分；本装置实现对低压交流断路器的电气寿命试验监测保护，克服了现有技术存在低压交流断路器的电气寿命试验过程中监测不完整，不能同时进行监测，对某些故障现象不能及时发现以及出现故障时不能及时采取保护措施的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置
本技术的技术方案涉及电路断路器的测试，具体地说是低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置。
技术介绍
低压交流断路器广泛应用在电力系统输配电中，产品类型较多，例如，万能式断路器、塑壳断路器、小型断路器和剩余电流动作断路器。根据实际使用情况低压交流断路器一般适用于额定电压不超过1140V，额定电流不超过6300A，频率为50Hz的工农业生产及居民日常生活中。低压交流断路器在线路检修和日常使用过程需要进行闭合和断开操作，为了保证低压交流断路器有足够的闭合和断开操作次数。在上述相关产品标准中规定了低压交流断路器在电气寿命试验系统的额定电流和额定电压下，进行闭合和断开操作的次数、频率和时间，该项目被称作低压交流断路器的电气寿命试验。低压交流断路器的电气寿命试验一般试验周期较长，试验危险性较大，试验过程中出现异常情况时试验人员通过外表观察难以发现，由此往往会在出现紧急异常情况时因处理不及时导致引发事故，造成损失。例如某型号低压交流断路器在进行电气寿命试验过程中手柄的机械操作机构失效，试验人员从外部观察手柄在进行正常的闭合和断开操作，但是低压交流断路器的内部触头一直保持闭合状态。触头保持闭合状态使得电气寿命试验系统中有电流存在，根据焦耳定律推理电流的存在会产生热量，持续产生大量的热量不能及时散发，结果会在电气寿命试验系统中引发火灾，造成巨大的经济损失。CN201620149190.8公布了断路器监测装置以及断路器，该装置包括：依次电连接的无线感应装置、控制器、输出模块和感应标签，通过无线感应装置监测断路器的开关上所安装的感应标签是否能被感应到，实现对断路器的开关状态的监测；CN105629160A公布了一种断路器在线监测系统，包括信号调理电路、隔离放大电路、电源模块、应用电路、控制器和控制主机，通过对分合闸线圈的电流信号进行分析，对高压断路器的动作类型进行基本的判断；CN105785264A公布了一种断路器状态监测装置，包括故障报警触头和状态监测单元，通过传感器感测所述故障报警触头发生位置改变后的位置判断断路器的故障脱扣状态；ZL201110263562.1公布了一种断路器状态监测系统，包括断路器、断路器状态监测模块和监测装置，断路器状态监测模块通过监测断路器可运动的零部件位置来监测断路器合闸、分闸状态或故障脱扣状态。断路器状态变化最直接的关键参数是额定电压、额定电流和时间，通过对这些参数进行监测可以更准确掌握断路器状态的变化。对于不同规格型号的断路器，电气寿命试验过程中可能出现各种故障，如果监测参数不完整，会导致不能正确做出判断，发生故障时不能及时采取保护措施。上述现有技术虽然对断路器的工作状态进行了监测，但是存在监测盲点，监测参数的数据信息采集不完整，会导致不能正确做出判断，发生故障时不能及时采取保护措施的缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，该装置包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈，实现对低压交流断路器的电气寿命试验监测保护，克服了现有技术存在低压交流断路器的电气寿命试验过程中监测不完整，不能同时进行监测，对某些故障现象不能及时发现以及出现故障时不能及时采取保护措施的缺陷。本技术解决该技术问题所采用的技术方案是：低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，其构成包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分；上述部分的连接方式是：监控器安装在工控机上，工控机通过数据线连接与PLC模块连接，PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接，电流采集模块通过导线分别与三个电流测量线圈连接，工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接，蜂鸣器通过导线与PLC模块连接；上述各个部件之间的操作运行关系是：监控器安装在工控机上，监控器显示工控机传输的实时数据，包括试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，监控器中设定参数包括设定电压的峰值、设定电流的峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，并通过对上述五个参数的实时数据和设定参数进行综合评价，得出试验过程中是否发生异常情况的逻辑判断；工控机与PLC模块通过数据线连接，将PLC模块采集到的数字信号实时的传输到工控机；PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接，三个电压采集模块采集到的电压模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块，三个电流测量线圈将感应到的电流模拟信号传给电流采集模块，电流采集模块采集到的电流模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块；工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接，监控器安装在工控机上，监控器与PLC模块进行通讯，以实现远程对真空断路器进行闭合和分断的操作；蜂鸣器通过导线与PLC模块连接，当电气寿命试验过程中出现异常情况时，蜂鸣器发出报警声。上述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，所述监控器中设置有如下的监控步骤：设定的电压峰值UP、电流峰值IP、通电时间T、间隔时间t和试验次数N这五个关键参数；建立的电压故障模型、电流故障模型、通电时间故障模型、间隔时间故障模型和试验次数故障模型这五种故障模型；输入的试验电压峰值US、试验电流峰值IS、实际通电时间TS、实际间隔时间tS和试验次数NS这五个关键参数的实时数据；判断实时数据的数值是否异常；指令排除故障。上述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，所述电压采集模块采集交流电压有效值最大为1200V，峰值为2000V；所述电流测量线圈采用罗氏线圈进行电流采集，交流电流有效值最大为10kA，峰值为20kA。上述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，除监控器之外，所涉及的其他部件均通过商购获得，所有部件之间的连接方法是本领域技术人员能够掌握的。上述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置应用于低压交流断路器的电气寿命试验，操作步骤如下：第一步，开机首先将低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置接通电源，设备开机启动，检查各部分元器件是否正常，如果有异常，检查原因并排除异常，至开机启动正常；第二步，设定五个关键参数，进行实时数据采集：在低压交流断路器的电气寿命试验开始之前，试验人员在监控器中设定电压峰值UP、设定电流峰值IP、设定通电时间T、设定间隔时间t和设定试验次数N，然后在低压交流断路器的电气寿命试验过程中三个电压采集模块采集试验电压数据，三个电流测量线圈和电流采集模块采集试验电流数据，上述两组数据通过PLC模块利用数据线连接实时传输给工控机，并且在监控器上显示试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，最后监控器通过PLC模块传输的数据进行数据分析，采集得到试验电压峰值US、试验电流峰值IS、实际通电时间TS、实际间隔时间tS和试验次数NS这五个数据的实时参数，完成实时数据采集；第三步，建立低压交流断路器的电气寿命试验故障模型：在上述第二步之后，试验人员在监控器的程序中建立低压交流断路器的电气寿命试本文档来自技高网...

【技术保护点】
低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，其特征在于：其构成包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分；上述部分的连接方式是：监控器安装在工控机上，工控机通过数据线连接与PLC模块连接，PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接，电流采集模块通过导线分别与三个电流测量线圈连接，工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接，蜂鸣器通过导线与PLC模块连接；上述各个部件之间的操作运行关系是：监控器安装在工控机上，监控器显示工控机传输的实时数据，包括试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，监控器中设定参数包括设定电压的峰值、设定电流的峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，并通过对上述五个参数的实时数据和设定参数进行综合评价，得出试验过程中是否发生异常情况的逻辑判断；工控机与PLC模块通过数据线连接，将PLC模块采集到的数字信号实时的传输到工控机；PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接，三个电压采集模块采集到的电压模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块，三个电流测量线圈将感应到的电流模拟信号传给电流采集模块，电流采集模块采集到的电流模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块；工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接，监控器安装在工控机上，监控器与PLC模块进行通讯，以实现远程对真空断路器进行闭合和分断的操作；蜂鸣器通过导线与PLC模块连接，当电气寿命试验过程中出现异常情况时，蜂鸣器发出报警声。...

【技术特征摘要】
1.低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置，其特征在于：其构成包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分；上述部分的连接方式是：监控器安装在工控机上，工控机通过数据线连接与PLC模块连接，PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接，电流采集模块通过导线分别与三个电流测量线圈连接，工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接，蜂鸣器通过导线与PLC模块连接；上述各个部件之间的操作运行关系是：监控器安装在工控机上，监控器显示工控机传输的实时数据，包括试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，监控器中设定参数包括设定电压的峰值、设定电流的峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值，并通过对上述五个参数的实时数据和设定参数进行综合评价，得出试验过程中是否发生异...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊刚，董强，尚兆霞，郝静，高志一，
申请(专利权)人：山东省产品质量检验研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37