断路器剩余电流动作特性测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种断路器剩余电流动作特性测试系统，决策控制模块与剩余电流放大模块、程控交流恒压模块、数字I/O模块、被试样品自动安装模块相连，剩余电流放大模块、程控交流恒压模块的输出端子均与模式转换及预调模块的输入端子相连，数字I/O模块的输出通过输出连接模块与模式转换及预调模块的输入相连接；被试样品自动安装模块的输入端子与模式转换及预调模块的输出端子相连接。本实用新型专利技术可单机模式和产线模式进行断路器剩余电流动作特性测试，可产生8种剩余电流，操作简便，运行效率高，动作时间和动作电流测量精度高，试验过程和数据能再现，能在专业试验室和流水线对产品剩余电流动作特性进行测试。

Test system of residual current action characteristics of circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
断路器剩余电流动作特性测试系统
本技术涉及断路器的测试，尤其涉及一种断路器剩余电流动作特性测试系统。
技术介绍
漏电断路器是低压配电系统的保护开关，被广泛应用于低压配电系统中，主要作用是解决系统(回路)的漏电问题。在任意时刻，当经过漏电断路器的电流矢量和不为零时(如人体触电或设备外壳带电)，漏电断路器就能迅速切断电源，保护人身财产安全，防止触电事故的发生。其动作特性的正确性是漏电断路器的重要技术指标。在中国技术专利CN104898050A《一种用于剩余电流保护断路器测试装置的多输出电源》，仅仅提供了一个产生剩余电流的源，测试过程中需要人为选择试验相、试验电流、电流波形、角度等各种参数，基本是一种传统的手工操作，对试验人员的专业技能要求高，测量控制精度低，试验效率低下，试验过程复杂，完成试验所需劳动强度大，无法用于专业试验室或者生产线的大批量产品检测。在中国技术专利CN104251973A《断路器剩余电流动作特性检测机构》中，提供了一个自动化的夹具，解决了前述缺陷的完成试验所需劳动强度大的问题。尽管其对于单一试验有一定优势，但仍旧缺少灵活性，要进行精确测量控制，多过程、多流程测试，仍然存在效率低下、过程复杂、试验数据无法再现等诸多问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种操作简便、运行效率高、动作时间和动作电流测量精度高、试验过程和数据能再现、能在专业试验室和流水线对产品剩余电流动作特性进行测试的断路器剩余电流动作特性测试系统。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：包括决策控制模块，决策控制模块的直流模拟信号输出端子、交流信号输出端子与剩余电流放大模块的模拟信号输入端相连，剩余电流放大模块的输出端子与模式转换及预调模块的输入端子相连；决策控制模块的第一通信部件通过第一通信总线与程控交流恒压模块连接；程控交流恒压模块的输出端子与模式转换及预调模块的输入端子相连；决策控制模块的第二通信部件通过第二通信总线与数字I/O模块连接，数字I/O模块的输出通过输出连接模块与模式转换及预调模块的输入相连接；决策控制模块的第三通信部件通过第三通信总线和被试样品自动安装模块的通信部件相连接，被试样品自动安装模块的输入端子与模式转换及预调模块的输出端子相连接。优选地，所述决策控制模块包括逻辑运算部件，逻辑运算部件与人机接口模块相连接，实现数据的可视化显示并将手动命令传输至逻辑运算部件；逻辑运算部件通过以太网通信部件与远程监控模块相连接，实现在线式远程监控；逻辑运算部件与直流信号发生部件输入端、交流信号发生部件输入端连接，直流信号发生部件输出端设有所述直流模拟信号输出端子，交流信号发生部件输出端设有所述交流信号输出端子；逻辑运算部件还连接所述第一通信部件、第二通信部件、第三通信部件。更优选地，所述逻辑运算部件包括相应的控制器部件和软件系统，是决策控制模块的核心部件，完成实时数据处理和实时控制之需求；所述软件系统执行流程如下第1步至第26步：第1步：开始；第2步：被试样品是否到测试位：如果“是”，进入第3步；如果“否”，重复第2步；第3步：识别被试样品型号；第4步：是否产线模式：如果“是”，进入第5步；如果“否”，进入第16步；第5步：配置文件加载试验参数；第6步：夹紧试品待试验极；第7步：输出波形；第8步：产品脱扣否：如果“是”，进入第9步；如果“否”，重复第8步；第9步：计算脱扣电流和脱扣时间；第10步：所有极试验结束否：如果“否”，进入第11步；如果“是”，重复第13步；第11步：切换至另一极；第12步：返回第6步；第13步：样品合格判断；第14步：分料；第15步：返回第2步；第16步：试品夹紧；第17步：手动选择一种试验波形；第18步：手动选择突加/慢加模式；第19步：手动输入目标电流起止值和爬升时间；第20步：输出波形；第21步：产品脱扣否：如果“是”，进入第22步；如果“否”，重复第21步；第22步：计算脱扣电流和脱扣时间；第23步：是否下一极试验：如果“是”，进入第24步，如果“否”，进入第26步；第24步：切换至另一极；第25步：返回第16步；第26步：结束试验。更优选地，所述逻辑运算部件为工业控制机或基于FPGA的嵌入式工业实时控制器。更优选地，所述直流信号发生部件输入端为采样的数据数组，输出端为数模转换后的模拟电压信号周期循环输出；所述交流信号发生部件输入端为采样的数据数组，输出端为数模转换后的模拟电压信号周期循环输出，其产生的波形种类包括：A型剩余电流，AC型剩余电流，交流叠加直流剩余电流，变频交流剩余电流，脉动直流剩余电流，两相整流剩余电流，三相整流剩余电流，平滑直流剩余电流。更优选地，所述第一通信部件为工业现场总线接口部件，将逻辑运算部件的结果指令转化成数字通信电平，并通过第一通信总线传输至程控交流恒压模块，同时将程控交流恒压模块的执行结果返回至逻辑运算部件；所述第二通信部件为逻辑运算部件的板载PCI总线接口，第二通信总线为逻辑运算部件的板载总线，通过第二通信部件和第二通信总线实现逻辑运算部件与数字I/O模块的IO数据传输；所述第三通信部件为工业现场总线接口部件，将逻辑运算部件的结果指令转化成数字通信电平，并通过第三通信总线传输至被试样品自动安装模块，同时将被试样品自动安装模块的执行结果返回至逻辑运算部件。进一步地，所述第一通信总线为带屏蔽层的双绞线；第一通信总线的双绞线两芯的一端连接至第一通信部件的信号正负极、另一端连接至程控交流恒压模块通信接口的正负极；第一通信总线的屏蔽层的两端分别连接至第一通信部件的地和程控交流恒压模块通信接口的地；所述逻辑运算部件与数字I/O模块IO数据传输时的IO刷新时间间隔小于10ms；所述第三通信总线为带屏蔽层的双绞线；第三通信总线的双绞线两芯的一端连接至第三通信部件的信号正负极、另一端连接至被试样品自动安装模块通信接口的正负极；第三通信总线的屏蔽层的两端分别连接至第三通信部件的地和被试样品自动安装模块通信接口的地。优选地，所述数字I/O模块为三极管放大电路；其中，三极管的基极通过电阻连接至驱动及通信部件；三极管的集电极与输出连接模块相连接，进而连接到被控对象控制端负极，被控对象控制端的正极连接至控制电源的正端；三极管的发射极为公共端，连接至控制电源的负极。优选地，所述模式转换及预调模块的输入端子包含：直流剩余电源输入端子P09和P10，用于根据控制信号端控制信号的大小提供小于1A的直流剩余电流；交流剩余电流输入端子P11和P12，用于根据控制信号端控制信号的大小提供小于20A的交流剩余电流；恒压输入电源端子P13-P16，用于提供交流三相四线电源输入；所述模式转换及预调模块包括KA01～KA16共16个继电器，所述16个继电器的控制线圈的正端全部短接后连接至控制电源、控制线圈的负端连接至输出连接模块；其中，KA01和KA02为两组触点联动，每组触点有常开触点和常闭触点，正常情况下处于常闭闭合，用于剩余电流正向试验；当KA01、KA02动作时，则施加剩余电流的方向变为相反，实现剩余电流反向试验；KA03为带有4组常开触点的继电器，用于向被试样品施加恒压电源；KA04-KA0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：包括决策控制模块(100)，决策控制模块(100)的直流模拟信号输出端子、交流信号输出端子与剩余电流放大模块(300)的模拟信号输入端相连，剩余电流放大模块(300)的输出端子与模式转换及预调模块(600)的输入端子相连；决策控制模块(100)的第一通信部件(107)通过第一通信总线(201)与程控交流恒压模块(301)连接；程控交流恒压模块(301)的输出端子与模式转换及预调模块(600)的输入端子相连；决策控制模块(100)的第二通信部件(108)通过第二通信总线(202)与数字I/O模块(400)连接，数字I/O模块(400)的输出通过输出连接模块(500)与模式转换及预调模块(600)的输入相连接；决策控制模块(100)的第三通信部件(109)通过第三通信总线(203)和被试样品自动安装模块(700)的通信部件相连接，被试样品自动安装模块(700)的输入端子与模式转换及预调模块(600)的输出端子相连接。

【技术特征摘要】
1.一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：包括决策控制模块(100)，决策控制模块(100)的直流模拟信号输出端子、交流信号输出端子与剩余电流放大模块(300)的模拟信号输入端相连，剩余电流放大模块(300)的输出端子与模式转换及预调模块(600)的输入端子相连；决策控制模块(100)的第一通信部件(107)通过第一通信总线(201)与程控交流恒压模块(301)连接；程控交流恒压模块(301)的输出端子与模式转换及预调模块(600)的输入端子相连；决策控制模块(100)的第二通信部件(108)通过第二通信总线(202)与数字I/O模块(400)连接，数字I/O模块(400)的输出通过输出连接模块(500)与模式转换及预调模块(600)的输入相连接；决策控制模块(100)的第三通信部件(109)通过第三通信总线(203)和被试样品自动安装模块(700)的通信部件相连接，被试样品自动安装模块(700)的输入端子与模式转换及预调模块(600)的输出端子相连接。2.如权利要求1所述的一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：所述决策控制模块(100)包括逻辑运算部件(104)，逻辑运算部件(104)与人机接口模块(102)相连接；逻辑运算部件(104)通过以太网通信部件(103)与远程监控模块(101)相连接；逻辑运算部件(104)与直流信号发生部件(105)输入端、交流信号发生部件(106)输入端连接，直流信号发生部件(105)输出端设有所述直流模拟信号输出端子，交流信号发生部件(106)输出端设有所述交流信号输出端子；逻辑运算部件(104)还连接所述第一通信部件(107)、第二通信部件(108)、第三通信部件(109)。3.如权利要求2所述的一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：所述逻辑运算部件(104)为工业控制机或基于FPGA的嵌入式工业实时控制器。4.如权利要求2所述的一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：所述第一通信部件(107)为工业现场总线接口部件；所述第二通信部件(108)为逻辑运算部件(104)的板载PCI总线接口，第二通信总线(202)为逻辑运算部件(104)的板载总线；所述第三通信部件(109)为工业现场总线接口部件。5.如权利要求1所述的一种断路器剩余电流动作特性测试系统，其特征在于：所述第一通信总线(201)为带屏蔽层的双绞线；第一通信总线(201)的双绞线两芯的一端连接至第一通信部件(107)的信号正负极、另一端连接至程控交流恒压模块(301)通信接口的正负极；第一通信总线(201)的屏蔽层的两端分别连接至第一通信部件(107)的地和程控交流恒压模块(301)通信接口的地；所述第三通信总线(203)为带屏蔽层的双绞线；第三通信总线(203)的双绞线两芯的一端连接至第三通信部件(109)的信号正负极、另一端连接至被试样品自动安装模块(700)通信接...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴熠，阮庆洲，张扬，
申请(专利权)人：上海电器科学研究院，上海电器科学研究所集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31