一种故障电弧探测器的现场检验设备制造技术

本实用新型专利技术属于电气检测领域，具体涉及一种故障电弧探测器的现场检验设备，包括AC/DC开关单元、模拟故障电弧发生器、故障电弧数量控制器、MCU微处理器、显示控制面板、阻性负载、MOSFET功率器件驱动控制器、外接负载插座、电源输入插座、断路器、取样电流互感器和继电器。本实用新型专利技术可以实现对故障电弧探测器的故障报警试验、误动作试验，阻性负载试验和抑制性负载试验等试验项目，并实现了在试验过程中有效的控制模拟故障电弧数量的功能，为电气防火产品生产企业、研发和检验机构的产品检测工作提供了良好的解决方案。

A field inspection equipment for fault arc detector

The utility model belongs to the field of electrical detection, in particular relates to a field inspection device for a fault arc detector, including an AC/DC switching unit, an analog fault arc generator, a fault arc number controller, a MCU microprocessor, a display control panel, a resistive load, a MOSFET power device drive controller, and an external load socket. , power input socket, circuit breaker, sampling current transformer and relay. The utility model can realize the test items of fault alarm test, misoperation test, resistive load test and restraining load test of the fault arc detector, and realize the function of effectively controlling the number of simulated fault arcs in the test process, which is the production of the electric fire-proof product manufacturer, research and development and inspection organization. Product testing provides a good solution.

【技术实现步骤摘要】
一种故障电弧探测器的现场检验设备所属
本技术属于电气检测
，具体涉及一种故障电弧探测器的现场检验设备。
技术介绍
近年来，我国民用建筑电气火灾事故频发，据2014《中国消防年鉴》对2007～2013年我国的火灾统计，电气火灾占火灾发生总数的30.21％，占各类火灾发生原因的首位，而在电气火灾的发生原因中，故障电弧是主要的致灾原因。故障电弧类火灾的严重性如今己引起各个国家的重视，尤其是欧美等发达国家，2013年国际电工委员会发布了IEC62606：2013《电弧故障保护电器(AFDD)一般要求》，在国际标准方面对该项技术进行了规范。近年来，国内研究机构和生产厂商也开始了对故障电弧探测器的研究与开发，同时陆续颁布并实施了GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》、GB14287.4《电气火灾监控系统第4部分：故障电弧探测器》和GB/T31143-2014《电弧故障保护电器(AFDD)的一般要求》，标志着我国故障电弧防护技术发展跨入了新的阶段。目前，我国已研究出多种故障电弧的防护产品并应用在建筑电气的故障电弧检测中，为减少我国建筑电气火灾事故的发生发挥了显著的作用。随着我国故障电弧探测器的大范围推广使用，迫切需要一种能现场检验故障电弧探测器有效性的检验设备。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本技术提出一种故障电弧探测器的现场检验设备。一种故障电弧探测器的现场检验设备，包括：AC/DC开关单元(1)、模拟故障电弧发生器(2)、故障电弧数量控制器(3)、MCU微处理器(4)、显示控制面板(5)、阻性负载(6)、MOSFET功率器件驱动控制器(7)、外接负载插座(8)、电源输入插座(9)、断路器(10)、取样电流互感器(11)和继电器(12)；所述电源输入插座(9)、断路器(10)、故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、取样电流互感器(11)和继电器(12)依次连接，形成试验回路；所述电源输入插座(9)与待测故障电弧探测器(13)的输出端连接；所述断路器(10)与AC/DC开关单元(1)连接；所述AC/DC开关单元分别(1)与MCU微处理器(4)和显示控制面板连接，并供电；所述继电器(12)分别连接阻性负载(6)和外接负载插座(8)，在继电器(12)不动作时，将阻性负载(6)接入试验回路；所述外接负载插座(8)用于连接外接抑制性负载；所述MCU微处理器(4)分别与故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、显示控制面板(5)和MOSFET功率器件驱动控制器(7)连接；所述MOSFET功率器件驱动控制器(7)与故障电弧数量控制器(3)连接。所述模拟故障电弧发生器(2)包括：固定底座(14)、静止电极(15)、活动电极(16)、滚动导轨(17)、滑动块(18)、绝缘夹具(19)和步进电机(20)；其中，所述断路器(10)分别与静止电极(15)和活动电极(16)连接；所述静止电极(15)与电流互感器(11)连接，所述静止电极(15)通过绝缘夹具(19)固定在固定底座(14)上；所述活动电极(16)通过继电器(12)与阻性负载(6)或外接负载插座(8)连接，活动电极(16)通过绝缘夹具(19)固定在滑动块(18)上；所述滑动块(18)安装在滚动导轨(17)上；所述滚动导轨(17)安装在固定底座(14)上；所述步进电机(20)安装在固定底座(14)上，所述步进电机(20)连接并驱动滚动导轨(17)。所述静止电极(15)为直径为6mm的可更换的碳棒，所述活动电极(16)为铜棒。所述显示控制面板(5)包括依次连接的触摸显示器和RS485串口通信单元。所述故障电弧数量控制器(3)包括：交流电压信号采集放大处理单元(21)、弧间压信号采集放大处理单元(22)、电流信号采集放大处理单元(23)和电子开关单元(24)；其中，所述交流电压信号采集放大处理单元(21)分别与断路器(10)和MCU微处理器(4)连接；所述弧间压信号采集放大处理单元(22)分别与模拟故障电弧发生器(2)和MCU微处理器(4)连接；所述电流信号采集放大处理单元(23)分别与取样电流互感器11和MCU微处理器(4)连接；所述电子开关单元(24)分别与MOSFET功率器件驱动控制器(7)和继电器(12)连接。所述交流电压信号采集放大处理单元(21)包括：第一衰减电阻、第二衰减电阻、第一电流型变压器、第一运算放大器和第二运算放大器；其中，所述第一衰减电阻、第二衰减电阻、第一电流型变压器、第一运算放大器和第二运算放大器依次相连，所述第一衰减电阻与断路器(10)相连，所述第一运算放大器和第二运算放大器分别与MCU微处理器(4)连接。所述弧间压信号采集放大处理单元(22)包括：第三衰减电阻、第四衰减电阻、第二电流型变压器和第三运算放大器；其中，所述第三衰减电阻、第四衰减电阻、第二电流型变压器和第三运算放大器依次相连，所述第三衰减电阻与模拟故障电弧发生器(2)连接，所述第三运算放大器与MCU微处理器(4)连接。所述的电流信号采集放大处理单元(23)包括：第四运算放大器和比较器；所述第四运算放大器和比较器相互连接，第四运算放大器与取样电流互感器(11)连接，比较器分别与取样电流互感器(11)和MCU微处理器(4)连接。所述的电子开关单元(24)包括MOSFET功率器件组；所述MOSFET功率器件组包括并联的12个MOSFET功率器件；MOSFET功率器件组通过继电器(12)的接口与阻性负载(6)或外接抑制性负载连接，MOSFET功率器件组与MOSFET功率器件驱动控制器(7)连接。本技术的有益效果：本技术提出一种故障电弧探测器的现场检验设备，可以实现对故障电弧探测器的故障报警试验、误动作试验，阻性负载试验和抑制性负载试验等试验项目，并实现了在试验过程中有效的控制模拟故障电弧数量的功能，进而满足GB14287.4中规定的对故障电弧探测器基本功能试验设备的要求；与现有技术相比，本技术可模拟的故障电弧种类齐全，具有良好的人机界面，自动化程度高，使用操作简便，易维护，兼容性和试验结果一致性强的特点，为电气防火产品生产企业、研发和检验机构的产品检测工作提供了良好的解决方案。本技术设计合理，易于实现，具有很好的实用价值。附图说明图1为本技术具体实施方式中所述故障电弧探测器与现场检验设备的连接示意图；图2为本技术具体实施方式中所述故障电弧探测器的现场检验设备结构示意图；图3为本技术具体实施方式中所述模拟故障电弧发生器的结构示意图；图4为本技术具体实施方式中所述交流电压信号采集放大处理单元的线路原理图；图5为本技术具体实施方式中所述弧间压信号采集处理单元的线路原理图；图6为本技术具体实施方式中所述电流信号采集放大处理单元的线路原理图；图7为本技术具体实施方式中所述电子开关单元的线路原理图；图8为本技术具体实施方式中所述MOSFET功率器件驱动控制器和继电器的线路原理图；其中，1-AC/DC开关单元、2-模拟故障电弧发生器、3-故障电弧数量控制器、4-MCU微处理器、5-显示控制面板、6-阻性负载、7-MOSFET功率器件驱动控制器、8-外接负载插座、9-电源输入插座、10-断路器、11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种故障电弧探测器的现场检验设备，其特征在于，包括：AC/DC开关单元(1)、模拟故障电弧发生器(2)、故障电弧数量控制器(3)、MCU微处理器(4)、显示控制面板(5)、阻性负载(6)、MOSFET功率器件驱动控制器(7)、外接负载插座(8)、电源输入插座(9)、断路器(10)、取样电流互感器(11)和继电器(12)；所述电源输入插座(9)、断路器(10)、故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、取样电流互感器(11)和继电器(12)依次连接，形成试验回路；所述电源输入插座(9)与待测故障电弧探测器(13)的输出端连接；所述断路器(10)与AC/DC开关单元(1)连接；所述AC/DC开关单元(1)分别与MCU微处理器(4)和显示控制面板连接，并供电；所述继电器(12)分别连接阻性负载(6)和外接负载插座(8)，在继电器(12)不动作时，将阻性负载(6)接入试验回路；所述外接负载插座(8)用于连接外接抑制性负载；所述MCU微处理器(4)分别与故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、显示控制面板(5)和MOSFET功率器件驱动控制器(7)连接；所述MOSFET功率器件驱动控制器(7)与故障电弧数量控制器(3)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种故障电弧探测器的现场检验设备，其特征在于，包括：AC/DC开关单元(1)、模拟故障电弧发生器(2)、故障电弧数量控制器(3)、MCU微处理器(4)、显示控制面板(5)、阻性负载(6)、MOSFET功率器件驱动控制器(7)、外接负载插座(8)、电源输入插座(9)、断路器(10)、取样电流互感器(11)和继电器(12)；所述电源输入插座(9)、断路器(10)、故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、取样电流互感器(11)和继电器(12)依次连接，形成试验回路；所述电源输入插座(9)与待测故障电弧探测器(13)的输出端连接；所述断路器(10)与AC/DC开关单元(1)连接；所述AC/DC开关单元(1)分别与MCU微处理器(4)和显示控制面板连接，并供电；所述继电器(12)分别连接阻性负载(6)和外接负载插座(8)，在继电器(12)不动作时，将阻性负载(6)接入试验回路；所述外接负载插座(8)用于连接外接抑制性负载；所述MCU微处理器(4)分别与故障电弧数量控制器(3)、模拟故障电弧发生器(2)、显示控制面板(5)和MOSFET功率器件驱动控制器(7)连接；所述MOSFET功率器件驱动控制器(7)与故障电弧数量控制器(3)连接。2.根据权利要求1所述的故障电弧探测器的现场检验设备，其特征在于，所述模拟故障电弧发生器(2)包括：固定底座(14)、静止电极(15)、活动电极(16)、滚动导轨(17)、滑动块(18)、绝缘夹具(19)和步进电机(20)；其中，所述断路器(10)分别与静止电极(15)和活动电极(16)连接；所述静止电极(15)与电流互感器(11)连接，所述静止电极(15)通过绝缘夹具(19)固定在固定底座(14)上；所述活动电极(16)通过继电器(12)与阻性负载(6)或外接负载插座(8)连接，活动电极(16)通过绝缘夹具(19)固定在滑动块(18)上；所述滑动块(18)安装在滚动导轨(17)上；所述滚动导轨(17)安装在固定底座(14)上；所述步进电机(20)安装在固定底座(14)上，所述步进电机(20)连接并驱动滚动导轨(17)。3.根据权利要求2所述的故障电弧探测器的现场检验设备，其特征在于，所述静止电极(15)为直径为6mm的可更换的碳棒，所述活动电极(16)为铜棒。4.根据权利要求1所述的故障电弧探测器的现场检验设备，其特征在于，所述显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐梓博，郭晨，高伟，
申请(专利权)人：公安部沈阳消防研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21