塑壳断路器瞬动特性试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种塑壳断路器瞬动特性试验装置，由计算机控制柜和工作柜组成；其中，计算机控制柜包括工控机、检测电路和控制电路；工作柜包括电机、电流调节电路和试品检测档位；工控机分别与检测电路和控制电路相连；检测电路分别与电流调节电路和试品检测档位相连；控制电路依次与电机和电流调节电路相连。本发明专利技术实现了选相合闸，消除了瞬动特性调试试验中试验电流的非周期分量的影响；实现了实时检测试验电路的电流、电压参数，并进行微机自动控制调节，保证了试验电流的精度，解决了由于手动调节、试品阻值不等、回路电阻发热、室温变化等因素造成的试验电流不准的技术难题。此外，本发明专利技术可兼顾到类似结构的各种型号塑壳断路器，具有通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种断路器的试验装置，特别涉及一种对开关电器产品进行瞬动特性调试试验的塑壳断路器瞬动特性试验装置。
技术介绍
低压塑壳断路器是低压电器中的重要设备，用于低压配电回路、电动机或其它用电设备中，负责接通、承载以及分断正常条件或非正常条件(如短路)下的电流。随着科学技术的不断发展，社会生产、生活等各方面对能源的消耗越来越多，而各种能源中又以电能的使用最为广泛。据统计，一套30万千瓦的发电设备需要120万件各类低压电器元件与之配套，其中包括塑壳断路器66000台。据预测，在2001-2005年间全国需增发电量660亿-770亿千万小时，按全国电力机组平均每天运行13.1小时计算(1997年)，2001-2005年间每年需平均新增装机容量为2100万千瓦左右。因此，按经验配套，每年需要低压塑壳断路器462万台。随着国民经济对塑壳断路器需求的数量日益增长，同时对塑壳断路器的性能、质量要求越来越高，要求塑壳断路器的出厂必须经过更完善的出厂调试与试验，而塑壳断路器瞬动特性调试试验是出厂试验中的重要项目，是提高塑壳断路器质量和可靠性的有效保证手段，所以，研究塑壳断路器瞬动特性调试技术、研制塑壳断路器瞬动特性调试装置具有重要的理论意义和现实意义。塑壳断路器的瞬动特性按照国家标准GB14048.2-2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》中有关规定，是指低压断路器脱扣极限和特性应符合以下规定当试验电流等于短路电流整定值的80％时，脱扣器应不动作；当试验电流等于短路电流整定值的120％时，脱扣器应动作。在进行多极断路器的瞬动脱扣特性试验时，应将被试电器的两极串联起来，通以试验电流进行脱扣或不脱扣试验时，瞬动脱扣特性试验中电流持续时间为0.2s。目前，在本试验装置所涉及的相关技术方面，国内外的研究主要有以下几方面1)80年代末，美国Engelhowd公司的电器触点磨损试验站，按照IEC158-1的要求对各种类型的接触器进行试验，主回路的接通与分断由计算机通过固态继电器控制传统的开关实现，按照不同的时序，控制相应的开关，实现各种使用类别的电寿命试验；2)美国西屋公司与发展中心研制出参数测量和数据处理系统，该系统可以检测试验电压、电流等参数，共有10个检测通道，采样间隔77μs，测试精度1％，可以显示和打印电压、电流波形，但是，该设备只能用于参数检测，不能控制试验的过程；3)国内，陆俭国、李志刚教授主编的《电器试验技术与试验方法》和陆俭国、张乃宽教授主编的《机床电器检验测试手册》等论著中对断路器瞬动特性校验方法进行了论述。但将现代计算方法、控制理论和计算机技术创新性地应用于断路器瞬动特性调试、研制新型断路器瞬动特性调试装置还属空白；4)塑壳断路器瞬动脱扣试验，目前其常规的试验方法是在出厂瞬时校验台上进行的，通过研究发现，瞬时校验台校验的断路器整定电流不准确，主要是因为电网电压波动、试品内阻大小不一致、合闸相角不同、室温的变化以及试验回路电阻的变化等因素造成的。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对目前缺少将现代计算方法、控制理论和计算机技术应用于断路器瞬动特性调试试验，利用传统的瞬时校验台校验的断路器整定电流不准确的现状而提供了一种塑壳断路器瞬动特性试验装置。该专利技术解决了塑壳断路器瞬动特性试验中的几个关键问题研究了选相合闸技术，将快速傅立叶变换方法用于电网频率、电路功率因数及合闸相角的计算，在此基础上设计了选相合闸装置，消除了瞬动特性调试试验中试验电流的非周期分量的影响，解决了断路器行业中长期存在的“非周期分量的存在引起断路器的误脱扣”这个技术难题；实现了实时检测试验电路的电流、电压参数，并进行微机自动控制调节，从而保证了试验电流的精度，解决了由于手动调节、试品阻值不等、回路电阻发热、室温变化等因素造成的试验电流不准的技术难题。本专利技术研制的塑壳断路器瞬动特性试验装置在上述关键问题方面的设计未见有相关报道。此外，本专利技术可兼顾到类似结构的各种型号塑壳断路器，具有一定的通用性。本专利技术的技术方案如下本专利技术利用工业控制用计算机、检测电路和控制电路等模块化电路对塑壳断路器进行瞬动特性试验，在试验中利用选相合闸技术消除了非周期试验电流分量对塑壳断路器瞬动特性调试的影响；利用电动调压与计算机控制检测技术，实时检测了试验电路的电流、电压参数，并可进行6A～225A范围内的多个调试检测档位的调节，保证试验电流的精度。本专利技术塑壳断路器瞬动特性试验装置，包括计算机控制柜和工作柜；其中，计算机控制柜包括工控机1、检测电路2和控制电路3；工作柜包括电机4、电流调节电路5和试品检测档位6。工控机1分别与检测电路2和控制电路3相连；检测电路2分别与电流调节电路5和试品检测档位6；控制电路3依次与电机4和电流调节电路5相连。该装置具有两个以上的试品检测档位(例如，设4个试品检测档位)，可根据调试试验要求，将试品连接到相应的检测档位。所述的电流调节电路5包括试验电源50、总开关51、主回路控制开关52、交流固态继电器53、电动自耦调压器54、组控开关55、大电流变压器56、负载回路开关57、检流电阻58、平衡电阻59和试品检测档位6；其连接方式是试验电源50依次经信号线500、总开关51、信号线501、主回路控制开关52、信号线502、交流固态继电器53、信号线503、电动自耦调压器54、信号线504、组控开关55、信号线505、大电流变压器56、信号线506、负载回路开关57、信号线507、检流电阻58、信号线508、平衡电阻59、信号线509、试品检测档位6相连接，最后经信号线510接回试验电源50形成闭合试验回路。所述的检测电路2包括电气隔离器21、22、23和高速数据采集器24；其连接方式是电气隔离器21、22、23分别经信号线212、222、232与高速数据采集器24相连；同时，高速数据采集器24经数据线200与工控机1相连接；试验电源50经信号线211与电气隔离器21连接，大电流变压器56副边经信号线221与电气隔离器22连接，试品检测档位6经信号线231与电气隔离器23连接。所述的控制电路3包括数据收发器30、交流固态继电器31、32、33、34、控制开关35和电机4；其连接方式是工控机1通过数据线300与数据收发器30连接，数据收发器30的输出接口分别通过信号线310、320、330、340与交流固态继电器31、32、33、34的输入端连接，交流固态继电器31通过控制开关35、电机4与电动自耦调压器54相连，交流固态继电器32与主回路控制开关52相连，交流固态继电器33与组控开关55相连，交流固态继电器34与负载回路开关57相连。所述的控制电路3中的电机4为正反转电动机。本专利技术与现有技术相比具有以下特点1、可同时对多台塑壳断路器进行瞬动特性试验，解决了工业控制机自动控制试验的问题；2、可消除传统的塑壳断路器瞬动特性试验装置产生的非周期试验电流分量对塑壳断路器瞬动特性调试的影响，可提高塑壳断路器的质量和可靠性；解决了快速准确检测与控制试验电流技术问题，克服了由于手动调节、试品阻值不等、回路电阻发热、室温变化等因素造成的试验电流不准的缺点；3、试验装置可调试的试品额定电流范围为6A～225A，可快速准确地获取试验所需的大电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑壳断路器瞬动特性试验装置，其特征是由计算机控制柜和工作柜组成；其中，计算机控制柜包括工控机（１）、检测电路（２）和控制电路（３）；工作柜包括电机（４）、电流调节电路（５）和试品检测档位（６）；其连接方式是工控机（１）分别与检测电路（２）和控制电路（３）相连；检测电路（２）分别与电流调节电路（５）和试品检测档位（６）相连；控制电路（３）依次与电机（４）和电流调节电路（５）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俭国，杜太行，骆燕燕，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]