一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统，包括一次电气系统、二次电气系统和数采系统，一次电气系统包括多个试验区，二次电气系统包括第一PLC控制器、第二PLC控制器和二次电气控制设备，多个试验区内均设置有第一PLC控制器和二次电气控制设备，二次电气控制设备与第一PLC控制器的IO端连接，多个第一PLC控制器之间设置有现场总线，第二PLC控制器通信连接有上位机，数采系统与上位机通信连接。本发明专利技术设置一次电气系统并分为多个试验区域，满足检测的多样化，设置二次电气系统为一次电气系统结合上位机实现自动化试验检测，并且设置数采系统对检测时的电流、电压进行采集。电压进行采集。电压进行采集。

【技术实现步骤摘要】
一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统


[0001]本专利技术涉及电气设备检测
，具体涉及一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国经济的发展和科技水平的提高，低压电气产品市场规模不断扩大，与之密切相关的低压电气产品检测行业也蓬勃发展。传统低压电气产品通断能力试验检测设备采用交流接触器、断路器相配合，在时间继电器和中间继电器的命令下对试品进行试验。由于断路器和交流接触器的合闸电磁铁具有固有的动作时间，不仅每个试验周期内的通电时间和试验周期之间的间隔时间会不准确，而且试验方案改变，检测设备的线路需要重新布线。随着生产技术的发展，试验检测设备的自动化程度、可靠性、抗干扰能力等要求越来越高，并且要求设备操作方便，占用空间小。因此，行业及市场对于自动化程度高、集成度高，可靠稳定的试验检测设备的需求极为迫切。
[0003]可编程逻辑控制器（以下简称PLC）具有结构简单、操作方便、延时精确、工作可靠等优点，变动试验方案只需修改程序指令，对输入的试验程序有自诊断功能，从而保证了试验过程的安全、可靠。PLC应用于试验检测设备时引入现场总线控制技术，将现场设备、自动化系统、测量控制仪表以及远程监控系统连接成网络系统，形成了开放式、数字化、多点通讯的底层网络。现场总线控制系统中，各控制节点下放分散到现场，构成了一种彻底的分布式控制体系结构，形成一个完整的企业网络三级体系结构。可大大提高设备的自动化水平，大幅度提高试验效率，对提高低压电器综合试验技术水平具有重要意义。
[0004]因此亟需一种低压电气产品通断性能检测设备能够实现自动、灵活、集成度高、可靠稳定的低压电气产品检测。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决现有低压电气产品通断性能检测设备单一且自动化程度低的问题，提供了一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统，设置一次电气系统并分为多个试验区域，满足检测的多样化，并设置二次电气系统为一次电气系统提供自动控制的硬件基础，并设置上位机实现自动化试验检测，并且设置数采系统对检测时的电流、电压进行采集。实现了多样且自动检测，大幅度提高试验效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统，包括一次电气系统、二次电气系统和数采系统，所述一次电气系统包括电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区，所述二次电气系统包括第一PLC控制器、第二PLC控制器和二次电气控制设备，所述电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区内均设置有第一PLC控制器和二次电气控制设备，所述二次电气控制设备与第一PLC控制器的IO端连接，多个所述第一PLC控制器之间设置有现场总线，多个第一PLC控制器通过现场总线通信连第二PLC控制器，所述第二PLC控制器通信连接有上位机；
所述数采系统包括数采主机和电流、电压传感器，所述电流、电压传感器设置于一次电气系统中，多个所述电流、电压传感器均与数采主机电性连接，所述数采主机与所述上位机通信连接。
[0007]作业原理：将一次电气系统分为电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区，在电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区内设置有用于提供检测电流电压的试验电路。通过二次电气系统控制试验电路中的串并联转换装置和Y/
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转换装置以及断路器继电器的开、合闸。二次电气系统包括第一PLC控制器构成的现场控制部分和第二PLC控制器构成的中央控制部分，多个第一PLC控制器通过现场总线与第二PLC控制器连接的上位机通信，从而实现用上位机自动控制一次电气系统工作。同时设置数采系统对对电源电压、试品端口电压和试验电流等信号进行采集，再由数采主机上传上位机。利用现有的上位机软件进行数据记录和分析。系统实现多样且自动化检测。
[0008]进一步地，所述一次电气系统还包括高压母线和与高压母线连接的冲击变压器，所述冲击变压器的低压侧设置有串并联转换装置和Y/
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转换装置，冲击变压器的高压和低压侧分别配置有阻容吸收保护装置；冲击变压器的数量为2台，高压母线与冲击变压器之间还设置有高压隔离开关和避雷器，高压隔离开关设置于阻容吸收保护装置与冲击变压器的高压侧之间，避雷器设置于高压母线于阻容吸收保护装置之间的节点位置。
[0009]阻容吸收保护装置具有抑制回路开关和试品操作瞬间产生的电压震荡和冲击电流的作用，以保证试验系统的运行安全。
[0010]所述电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区均设置串并联转换装置和Y/
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转换装置；电寿命试验区所述Y/
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转换装置连接有交流断路器电寿命试验阻抗器；通断能力试验区所述Y/
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转换装置连接有小型断路器通断试验阻抗器；1140V电寿命试验区所述Y/
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转换装置连接有低压交流通断能力试验阻抗器。
[0011]电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区，能够满足交流1200V，15kA以下各种低压电器完成通断能力、寿命试验及小型断路器短路试验要求。为满足多种电压等级下试验的要求在冲击变压器低压侧配置串并联转换和Y/
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转换装置，可实现变压器输出190V~1200V的试验电压，结合交流断路器电寿命试验阻抗器、小型断路器通断试验阻抗器和低压交流通断能力试验阻抗器，实现多种检测供电。
[0012]进一步地，所述电寿命试验区和1140V电寿命试验区均设置有供电变压器；所述通断能力试验区的所述小型断路器通断试验阻抗器连接有选相合闸断路器。
[0013]为电寿命试验区和1140V电寿命试验区设计供电变压器，最大电流能力4kA，能够完成通断能力、操作性能及电寿命等试验。供电变压器为1/6变压器，增加1/6变压器，满足AC
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3交流接触器电寿命试验的特殊要求。
[0014]配有选相合闸断路器，能够根据输入的相位值在相应角度合闸，除了能够完成通断能力和操作性能试验外，也可进行小型断路器的短路试验。以此满足多种检测同步进行。
[0015]进一步地，所述交流断路器电寿命试验阻抗器、小型断路器通断试验阻抗器和低压交流通断能力试验阻抗器的数量均为两个，所述 Y/
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转换装置电性连接所述串并联转换装置，所述串并联转换装置包括多个继电器，串并联转换装置通过断路器连接有电压转
换板，所述电压转换板与冲击变压器低压侧的所述阻容吸收保护装置之间设置电压隔离装置，并通过电压隔离装置电性连接；所述多个继电器的线圈均与第一PLC控制器电性连接。
[0016]一次电气控制设备受二次电气控制设备控制，自动化程度高，且工作效率高。
[0017]进一步地，所述二次电气控制设备包括开关、烟雾传感器和照明设备，所述开关与第一PLC控制器电性连接，并连接所述一次电气系统形成回路，所述烟雾传感器的输出端与第一PLC控制器的AI端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统，包括一次电气系统、二次电气系统和数采系统，其特征在于，所述一次电气系统包括电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区，所述二次电气系统包括第一PLC控制器（1）、第二PLC控制器（2）和二次电气控制设备，所述电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区内均设置有第一PLC控制器（1）和二次电气控制设备，所述二次电气控制设备与第一PLC控制器（1）的IO端连接，多个所述第一PLC控制器（1）之间设置有现场总线（3），多个第一PLC控制器（1）通过现场总线（3）通信连第二PLC控制器（2），所述第二PLC控制器（2）通信连接有上位机（4）；所述数采系统包括数采主机（6）和电流、电压传感器（7），所述电流、电压传感器（7）设置于一次电气系统中，多个所述电流、电压传感器（7）均与数采主机（6）电性连接，所述数采主机（6）与所述上位机（4）通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于现场总线控制技术的低压电器通断能力试验系统，其特征在于，所述一次电气系统还包括高压母线和与高压母线连接的冲击变压器（8），所述冲击变压器（8）的低压侧设置有串并联转换装置（9）和Y/
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转换装置（10），冲击变压器（8）的高压和低压侧分别配置有阻容吸收保护装置（11）；所述电寿命试验区、通断能力试验区和1140V电寿命试验区均设置串并联转换装置（9）和Y/
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转换装置（10）；电寿命试验区所述Y/
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转换装置（10）连接有交流断路器电寿命试验阻抗器（12）；通断能力试验区所述Y/
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转换装置（10）连接有小型断路器通断试验阻抗器（13）；1140V电寿命试验区所述Y/<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱军，郭庭海，吴亚琼，沈玥，
申请(专利权)人：河南省产品质量检验技术研究院，
类型：发明
国别省市：