一种F型漏电断路器测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：包括控制器、上位机、波形生成及电流检测单元、电流输出单元、浪涌电流发生单元和试验端口；本实用新型专利技术用于F型漏电断路器动作特性测试，通过上位机对测试模式和测试参数进行设置并发送给控制器，控制器通过对测试模式进行判断进入不同的测试步骤，对基础波形信号的生成和测试电流的选择进行控制，并通过设置反馈信号进行电流检测用于被试品测试状态及测试数据处理，进而控制覆盖GB/T 22794‑2017对F型漏电断路器测试条目第(1)至(6)条，填补了F型漏电断路器测试装置的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种F型漏电断路器测试装置
本技术涉及一种F型漏电断路器测试装置，属于低压电器智能检测仪器的领域。
技术介绍
在低压电器领域，国家标准GB/T22794-2017《家用和类似用途的不带和带过电流保护的F型和B型剩余电流动作断路器》中提及一种F型剩余电流动作断路器，用于变频器由相线和中性线或者相线和接地的中间导体供电的电气装置，能对额定频率交流正弦剩余电流、脉动直流剩余电流和可能产生的复合剩余电流提供保护。标准中对F型断路器动作特性试验做了以下条目要求：(1)在复合剩余电流稳定增加时正确动作；(2)突然施加复合剩余电流时正确动作；(3)四极F型断路器在仅对两极供电情况下出现剩余电流的正确动作；(4)在3000A浪涌电流下的性能(8/20us浪涌电流试验)；(5)在涌入剩余电流(单个50Hz或60Hz正弦半波)下的性能；(6)脉动直流剩余电流(连续50Hz或60Hz正弦半波)叠加10mA平滑直流电流时的正确动作。目前，针对漏电保护断路器动作特性测试装置有AC型、A型和B型，功能最全的装置为B型测试装置。专利CN201510334792公开了一种多输出电源，能产生复合剩余电流、脉动直流剩余电流以及叠加的平滑直流，使用该电源并辅以简单外围逻辑控制回路，能实现上述F型漏电断路器测试条目第(1)(2)(3)(6)条。专利CN204287413U公开了一种B型剩余电流保护断路器测试装置，其描述的交流剩余电流叠加平滑直流剩余电流试验模式，能实现上述F型漏电断路器测试条目第(6)条。可以看出，目前测试功能最全的B型测试装置也不能完成上述F型漏电断路器测试条目第(4)(5)条。因此，尚未有一种能覆盖F型漏电断路器测试条目的测试装置。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：现有技术中尚未有一种能覆盖F型漏电断路器测试条目的测试装置。为了解决上述问题，本技术的技术方案是提供了一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：包括控制器、上位机、波形生成及电流检测单元、电流输出单元、浪涌电流发生单元和试验端口；所述上位机与控制器的通信端口一连接进行双向通信，上位机用于设置测试参数并将测试参数发送给控制器，控制器将测试数据发送至上位机实时显示；所述控制器通过通信端口二及模拟输出端口与波形生成及电流检测单元连接，控制器将从上位机接收的波形信息通过通信端口二发送给波形生成及电流检测单元，波形生成及电流检测单元根据波形信息生成基础波形信号经信号处理后再与控制器的模拟输出端口输出的模拟信号进行信号运算，得到试验所需幅度大小的模拟信号；电流输出单元的输入端与波形生成及电流检测单元的输出端连接，波形生成及电流检测单元将模拟信号输出至电流输出单元，电流输出单元对模拟信号进行功率放大后输出漏电电流至试验端口；同时，电流输出单元对漏电电流进行采样，输出反馈信号至波形生成及电流检测单元进行电流检测，用于被试品测试状态及测试数据处理；控制器通过数字输出端口一与浪涌电流发生单元的输入端连接，通过输出数字信号控制浪涌电流发生单元中的开关，使浪涌电流发生单元进行充电与放电，产生浪涌电流，输出至试验端口；控制器通过数字输出端口二与试验端口的输入端连接，通过输出数字信号二控制试验端口使最终输出至被试品的试验电流选择为漏电电流或浪涌电流，试验端口输出的电流作为最终的试验电流，输出至被试品。优选地，所述基础波形信号包括复合波形信号、单个50Hz或60Hz正弦半波信号或脉动直流剩余电流叠加直流波形信号。优选地，所述波形生成及电流检测单元包含带数字/模拟信号转换及模拟/数字信号转换功能的单片机、减法电路、乘法电路、加法电路、比例运算电路一、比例运算电路二、隔离电路一和隔离电路二；所述单片机的通信端口与控制器的通信端口二连接，用于获取波形信息；单片机的数字/模拟信号转换端口输出波形信号一，波形信号一经过减法电路与一个偏置电压相减后输出波形信号二，波形信号二在乘法电路中与控制器模拟输出端口输出的模拟信号进行信号运算后输出波形信号三，波形信号三经过比例运算电路一后输出波形信号四，波形信号四经过隔离电路一后输出波形信号五，所述波形信号五即为试验所需幅度大小的模拟信号；所述反馈信号经过隔离电路二后输出反馈信号一，反馈信号一经过比例运算电路二后输出反馈信号二，反馈信号二经过加法电路与一个偏置电压相加后输出反馈信号三，反馈信号三输入到单片机的模拟/数字信号转换端口，单片机根据反馈信号三进行计算得到漏电电流值，同时根据反馈信号三出现和消失的时间计算得到被试品脱扣时间。优选地，所述电流输出单元包含功率运算放大器和负载电阻，功率运算放大器为正负双电源供电，设计为电压跟随形式，功率运算放大器的输入信号即为所述波形信号五，功率运算放大器的输出信号加载至负载电阻，以产生所需漏电电流；负载电阻两端的电压即为所述反馈信号。优选地，所述浪涌电流发生单元包含控制开关S1、高压电源、充电回路及放电回路，所述充电回路包括电阻R1和电容C1，放电回路包括电容C1、电阻R2、电阻R3和电感L1，所述控制器的数字输出端口一分别连接高压电源和控制开关S1的控制端，高压电源的正极通过电阻R1分别连接电容C1的一端、电阻R3的一端和控制开关S1的一端，控制开关S1的另一端通过电阻R2连接电感L1的一端，电感L1的另一端、电阻R3的另一端、电容C1的另一端连接高压电源的负极。优选地，所述试验端口包含转换开关，转换开关的两个转换端分别连接电流输出单元的输出端和浪涌电流发生单元的输出端，接入漏电电流和浪涌电流，控制器输出数字信号二控制试验端口中的转换开关，使最终输出的试验电流可以根据不同的试验，在漏电电流与浪涌电流两者之间选择其一。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的F型漏电断路器测试装置，用于F型漏电断路器动作特性测试，通过上位机对测试模式和测试参数进行设置并发送给控制器，控制器通过对测试模式进行判断进入不同的测试步骤，对基础波形信号的生成和测试电流的选择进行控制，并通过设置反馈信号进行电流检测用于被试品测试状态及测试数据处理，进而控制覆盖GB/T22794-2017对F型漏电断路器测试条目第(1)至(6)条，填补了F型漏电断路器测试装置的空白。附图说明图1揭示了本技术F型漏电断路器测试装置结构框图；图2揭示了本技术波形生成及电流检测单元电路结构示意图；图3揭示了本技术电流输出单元电路结构示意图；图4揭示了本技术浪涌电流发生单元电路结构示意图；图5揭示了本技术试验端口结构示意图；图6揭示了本技术F型漏电断路器测试装置测试步骤流程图。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。参考图1所示，图1揭示了根据本技术F型漏电断路器测试装置结构框图，包括控制器101、上位机102、波形生成及电流检测单元103、电流输出单元104、浪涌电流发生单元105、试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：包括控制器(101)、上位机(102)、波形生成及电流检测单元(103)、电流输出单元(104)、浪涌电流发生单元(105)和试验端口(106)；/n所述上位机(102)与控制器(101)的通信端口一(107)连接进行双向通信，上位机(102)用于设置测试参数并将测试参数发送给控制器(101)，控制器(101)将测试数据发送至上位机(102)实时显示；/n所述控制器(101)通过通信端口二(109)及模拟输出端口(108)与波形生成及电流检测单元(103)连接，控制器(101)将从上位机(102)接收的波形信息通过通信端口二(109)发送给波形生成及电流检测单元(103)，波形生成及电流检测单元(103)根据波形信息生成基础波形信号经信号处理后再与控制器(101)的模拟输出端口(108)输出的模拟信号进行信号运算，得到试验所需幅度大小的模拟信号；/n电流输出单元(104)的输入端与波形生成及电流检测单元(103)的输出端连接，波形生成及电流检测单元(103)将模拟信号输出至电流输出单元(104)，电流输出单元(104)对模拟信号进行功率放大后输出漏电电流至试验端口(106)；同时，电流输出单元(104)对漏电电流进行采样，输出反馈信号至波形生成及电流检测单元(103)进行电流检测，用于被试品测试状态及测试数据处理；/n控制器(101)通过数字输出端口一(110)与浪涌电流发生单元(105)的输入端连接，通过输出数字信号(118-1和118-2)控制浪涌电流发生单元(105)中的开关，使浪涌电流发生单元(105)进行充电与放电，产生浪涌电流，输出至试验端口(106)；/n控制器(101)通过数字输出端口二(111)与试验端口(106)的输入端连接，通过输出数字信号二(120)控制试验端口(106)使最终输出至被试品的试验电流选择为漏电电流或浪涌电流，试验端口(106)输出的电流作为最终的试验电流，输出至被试品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：包括控制器(101)、上位机(102)、波形生成及电流检测单元(103)、电流输出单元(104)、浪涌电流发生单元(105)和试验端口(106)；
所述上位机(102)与控制器(101)的通信端口一(107)连接进行双向通信，上位机(102)用于设置测试参数并将测试参数发送给控制器(101)，控制器(101)将测试数据发送至上位机(102)实时显示；
所述控制器(101)通过通信端口二(109)及模拟输出端口(108)与波形生成及电流检测单元(103)连接，控制器(101)将从上位机(102)接收的波形信息通过通信端口二(109)发送给波形生成及电流检测单元(103)，波形生成及电流检测单元(103)根据波形信息生成基础波形信号经信号处理后再与控制器(101)的模拟输出端口(108)输出的模拟信号进行信号运算，得到试验所需幅度大小的模拟信号；
电流输出单元(104)的输入端与波形生成及电流检测单元(103)的输出端连接，波形生成及电流检测单元(103)将模拟信号输出至电流输出单元(104)，电流输出单元(104)对模拟信号进行功率放大后输出漏电电流至试验端口(106)；同时，电流输出单元(104)对漏电电流进行采样，输出反馈信号至波形生成及电流检测单元(103)进行电流检测，用于被试品测试状态及测试数据处理；
控制器(101)通过数字输出端口一(110)与浪涌电流发生单元(105)的输入端连接，通过输出数字信号(118-1和118-2)控制浪涌电流发生单元(105)中的开关，使浪涌电流发生单元(105)进行充电与放电，产生浪涌电流，输出至试验端口(106)；
控制器(101)通过数字输出端口二(111)与试验端口(106)的输入端连接，通过输出数字信号二(120)控制试验端口(106)使最终输出至被试品的试验电流选择为漏电电流或浪涌电流，试验端口(106)输出的电流作为最终的试验电流，输出至被试品。


2.如权利要求1所述的一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：所述基础波形信号包括复合波形信号、单个50Hz或60Hz正弦半波信号或脉动直流剩余电流叠加直流波形信号。


3.如权利要求1所述的一种F型漏电断路器测试装置，其特征在于：所述波形生成及电流检测单元(103)包含带数字/模拟信号转换及模拟/数字信号转换功能的单片机、减法电路、乘法电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世江，安平，
申请(专利权)人：上海电科智能装备科技有限公司，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