专利名称：矿用开关保护器综合测试平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿井供电安全技术领域，尤其是涉及一种矿用开关保护器综合测试平台。
背景技术：
开关保护器是保障矿井电网安全运行的重要设备。由于矿井用电环境恶劣，工作面供电系统及设备容易发生漏电、过负荷、短路等故障，必需采用完善的保护器快速切除故障元件。对保护器各项参数及功能的提前测试和校准是保证产品是否合格的关键环节，对于完善矿用开关保护器的设计，减少由于保护器自身问题造成的不正确动作率，提高矿井供电可靠性和安全性具有十分重要的意义。目前对矿用开关保护器测试的平台不具备通用性，可扩充性差，只能将各种插件分别安装于所属的设备内部，逐台测试保护器的动作性能，而且多采用单片机控制，存在抗干扰性不强、负载能力不够以及无法准确模拟含谐波的电力信号等缺陷。现场迫切需要能够可靠运行、功能强大、操作简便的新型矿用开关保护器综合测试平台。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿用开关保护器综合测试平台，其结构简单，设计合理，实现方便，操作简单、安全，抗干扰性能好，带载能力强，功能完备，适用范围广，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:包括漏电及触电模拟电路、短路电流形成电路和电压形成电路，以及供电电源、PLC模块、操作台和用于连接矿用开关保护器的实验接线端子排；所述漏电及触电模拟电路中接有用于在PLC模块的控制下形成漏电及触电状态的漏电及触电控制继电器组，所述短路电流形成电路中接有用于在PLC模块的控制下形成短路电流的短路电流控制继电器组，所述电压形成电路中接有用于在PLC模块的控制下形成欠压、过压及断相的异常电压控制继电器组，所述漏电及触电控制继电器组、短路电流控制继电器组和异常电压控制继电器组均与所述PLC模块的输出端相接，所述漏电及触电模拟电路的输出端、短路电流形成电路的输出端和电压形成电路的输出端均与所述实验接线端子排相接，所述操作台上设置有漏电操作按键、触电操作按键、短路操作按键、欠压操作按键、过压操作按键、断相操作按键、漏电电流粗调旋钮、漏电电流精调旋钮、短路电流调节旋钮、电压调节旋钮、标准漏电电流表、实验漏电电流表、零序电压表、短路电流表和相电压表，所述漏电操作按键、触电操作按键、短路操作按键、欠压操作按键、过压操作按键和断相操作按键均与所述PLC模块的输入端相接，所述漏电电流粗调旋钮、漏电电流精调旋钮、标准漏电电流表、实验漏电电流表和零序电压表均与所述漏电及触电模拟电路相接，所述短路电流表与所述短路电流形成电路相接，所述相电压表与所述电压形成电路相接；所述供电电源由220V电源和1140V电源组成，所述漏电及触电模拟电路、短路电流形成电路和电压形成电路均与所述220V电源相接，所述漏电及触电模拟电路与所述1140V电源相接。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述漏电及触电模拟电路包括第一调压器Tl、滑动变阻器R、标准电流互感器CT2、零序电流互感器CT1、谐波发生器、零序电压互感器PT和用于模拟人体电阻的电阻箱，所述漏电及触电控制继电器组由第一继电器1ZJ、第二继电器2ZJ、第三继电器3ZJ、第五继电器5ZJ、第十五继电器15ZJ和第十六继电器16ZJ组成，所述第一调压器Tl的一次线圈的两端分别与所述220V电源的两个输出端相接，所述第一调压器Tl的二次线圈的一端与所述滑动变阻器R的一个固定端相接，所述第一调压器Tl的调压抽头与所述漏电电流粗调旋钮相接，所述滑动变阻器R的滑动端与所述漏电电流精调旋钮和标准漏电电流表的正极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的一端与所述标准漏电电流表的负极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的另一端与所述第一调压器Tl的二次线圈的另一端相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的一端通过第一继电器IZJ的第一组常开触点IZJl与所述实验漏电电流表的正极相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的另一端与所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的一端相接，所述实验漏电电流表的负极为第一漏电电流输出端OUTl且与所述实验接线端子排相接，所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的另一端为第二漏电电流输出端0UT2且与所述实验接线端子排相接；所述1140V电源的A相输出端、B相输出端和C相输出端上均连接有穿过所述零序电流互感器CTl的一次线圈的电源线，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的一端通过第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1与所述实验漏电电流表的正极相接，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的另一端通过第二继电器2ZJ的第二组常开触点2ZJ2与所述第二漏电电流输出端0UT2相接，所述谐波发生器的A相输出端、B相输出端和C相输出端分别与所述1140V电源的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述1140V电源的A相输出端通过第三继电器3ZJ的一组常开触点3ZJ1与电阻箱的第一接线端子相接，所述1140V电源的B相输出端通过第十五继电器15ZJ的一组常开触点15ZJ1与电阻箱的第二接线端子相接，所述1140V电源的C相输出端通过第十六继电器16ZJ的一组常开触点16ZJ1与电阻箱的第三接线端子相接，所述零序电压互感器PT的一次线圈的三个接线端子分别与所述1140V电源的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的一端与所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的另一端为第一零序电压输出端0UT5且与所述实验接线端子排相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的另一端与所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5ZJ2的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5ZJ2的另一端为第二零序电压输出端0UT6且与所述实验接线端子排相接，所述零序电压表的正极与所述第一零序电压输出端0UT5相接，所述零序电压表的负极与所述第二零序电压输出端0UT6相接。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述触电操作按键由A相触电操作按键、B相触电操作按键和C相触电操作按键组成。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述电阻箱的阻值范围为500 Ω 2000 Ω。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述短路电流形成电路包括第二调压器T2和升流器T3，所 述短路电流控制继电器组由第六继电器6ZJ和第七继电器7ZJ组成，所述第二调压器T2的一次线圈的两端分别与所述220V电源的两个输出端相接，所述第二调压器T2的调压抽头与所述短路电流调节旋钮相接，所述升流器T3的一次线圈的两端分别与所述第二调压器T2的二次线圈的两端相接，所述升流器T3的二次线圈的一端与所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1的一端和所述第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1的一端相接，所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1的另一端和所述第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1的另一端均与所述短路电流表的正极相接，所述短路电流表的负极与所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的一端和第二组常开触点7ZJ3的一端相接，所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的另一端为第一短路电流输出端0UT7且与所述实验接线端子排相接，所述升流器T3的二次线圈的另一端与所述第七继电器7ZJ的第二组常开触点7ZJ3的另一端相接且为第二短路电流输出端0UT8，所述第二短路电流输出端0UT8与所述实验接线端子排相接。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述电压形成电路包括第三调压器T4，所述异常电压控制继电器组12由第九电器9ZJ、第十继电器10ZJ、第十一继电器11ZJ、第十二继电器12ZJ和第十三继电器13ZJ组成，所述相电压表由A相电压表、B相电压表和C相电压表组成；所述第三调压器T4的一次线圈的两端分别与所述220V电源的两个输出端相接，所述第三调压器T4的调压抽头与所述电压调节旋钮相接，所述第三调压器T4的二次线圈的一端与所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的一端相接，所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端为接地端OUTll且与所述实验接线端子排相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第一组常开触点10ZJ1与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的另一端为A相异常电压输出端0UT12且与所述实验接线端子排相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第二组常开触点10ZJ2与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的另一端为B相异常电压输出端0UT13且与所述实验接线端子排相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第三组常开触点10ZJ3与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的另一端为C相异常电压输出端0UT14且与所述实验接线端子排相接；所述A相电压表的正极与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述A相电压表的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述B相电压表的正极与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述B相电压表的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述C相电压表的正极与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述C相电压表的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接。上述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述断相操作按键由A相断相操作按键、B相断相操作按键和C相断相操作按键组成。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便。2、本实用新型的测试过程由PLC模块进行自动控制，抗干扰性能好，负载能力强，且杜绝了由误操作引起的各种事故，简化了操作过程，操作简单、安全，便于工作人员熟悉掌握。3、本实用新型漏电及触电模拟电路中加入了谐波发生器，能够准确模拟含谐波的电力信号。4、本实用新型采用设置在操作台上的各种按键、旋钮、电流表和电压表作为人机交互设备，测试线路连接好后，操作人员只需在操作台处观察，便能确定保护器的工作状态，检验矿用开关保护器产品的合格与否。5、目前，煤矿企业在矿用开关保护器选型时存在不能准确把握产品特点、功效，听任厂家宣传的现象，本实用新型为其在多家矿用开关保护器选型抉择提供了技术依据和验证方法。6、本实用新型能够对矿用开关保护器进行综合及专项功能测试，或对不同型号和原理的矿用开关保护器同时进行功能测试评定，功能完备，适用范围广，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便，操作简单、安全，抗干扰性能好，带载能力强，功能完备，适用范围广，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型漏电及触电模拟电路的电路原理图。图3为本实用新型短路电流形成电路的电路原理图。图4为本实用新型电压形成电路的电路原理图。附图标记说明:I一漏电及触电模拟电路；2—短路电流形成电路；3 —电压形成电路；4—220V 电源； 5—1140V 电源；6—PLC 模块；7—电阻箱； 8—实验接线端子排； 9 一矿用开关保护器；10—漏电及触电控制继电器组；11一短路电流控制继电器组；12—异常电压控制继电器组； 13—漏电操作按键；14-1—A相触电操作按键；14-2 — B相触电操作按键；14-3 — C相触电操作按键；15—短路操作按键；16—欠压操作按键；17—过压操作按键；18-1—A相断相操作按键；18-2一B相断相操作按键；18-3—C相断相操作按键；19一漏电电流粗调旋钮； 20—漏电电流精调旋钮；21—短路电流调节旋钮； 22 —电压调节旋钮；23一标准漏电电流表；24—实验漏电电流表；25—零序电压表；26一短路电流表；27-1—A相电压表； 27-2 —B相电压表；27-3— C相电压表；28—谐波发生器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括漏电及触电模拟电路1、短路电流形成电路2和电压形成电路3，以及供电电源、PLC模块6、操作台和用于连接矿用开关保护器9的实验接线端子排8 ;所述漏电及触电模拟电路I中接有用于在PLC模块6的控制下形成漏电及触电状态的漏电及触电控制继电器组10，所述短路电流形成电路2中接有用于在PLC模块6的控制下形成短路电流的短路电流控制继电器组11，所述电压形成电路3中接有用于在PLC模块6的控制下形成欠压、过压及断相的异常电压控制继电器组12，所述漏电及触电控制继电器组10、短路电流控制继电器组11和异常电压控制继电器组12均与所述PLC模块6的输出端相接，所述漏电及触电模拟电路I的输出端、短路电流形成电路2的输出端和电压形成电路3的输出端均与所述实验接线端子排8相接，所述操作台上设置有漏电操作按键13、触电操作按键、短路操作按键15、欠压操作按键16、过压操作按键17、断相操作按键、漏电电流粗调旋钮19、漏电电流精调旋钮20、短路电流调节旋钮21、电压调节旋钮22、标准漏电电流表23、实验漏电电流表24、零序电压表25、短路电流表26和相电压表，所述漏电操作按键13、触电操作按键、短路操作按键15、欠压操作按键16、过压操作按键17和断相操作按键均与所述PLC模块6的输入端相接，所述漏电电流粗调旋钮19、漏电电流精调旋钮20、标准漏电电流表23、实验漏电电流表24和零序电压表25均与所述漏电及触电模拟电路I相接，所述短路电流表26与所述短路电流形成电路2相接，所述相电压表与所述电压形成电路3相接；所述供电电源由220V电源4和1140V电源5组成，所述漏电及触电模拟电路1、短路电流形成电路2和电压形成电路3均与所述220V电源4相接，所述漏电及触电模拟电路I与所述1140V电源5相接。如图2所示，本实施例中，所述漏电及触电模拟电路I包括第一调压器Tl、滑动变阻器R、标准电流互感器CT2、零序电流互感器CT1、谐波发生器28、零序电压互感器PT和用于模拟人体电阻的电阻箱7，所述漏电及触电控制继电器组10由第一继电器1ZJ、第二继电器2ZJ、第三继电器3ZJ、第五继电器5ZJ、第十五继电器15ZJ和第十六继电器16ZJ组成，所述第一调压器Tl的一次线圈的两端分别与所述220V电源4的两个输出端相接，所述第一调压器Tl的二次线圈的一端与所述滑动变阻器R的一个固定端相接，所述第一调压器Tl的调压抽头与所述漏电电流粗调旋钮19相接，所述滑动变阻器R的滑动端与所述漏电电流精调旋钮20和标准漏电电流表23的正极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的一端与所述标准漏电电流表23的负极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的另一端与所述第一调压器Tl的二次线圈的另一端相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的一端通过第一继电器IZJ的第一组常开触点IZJl与所述实验漏电电流表24的正极相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的另一端与所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的一端相接，所述实验漏电电流表24的负极为第一漏电电流输出端OUTl且与所述实验接线端子排8相接，所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的另一端为第二漏电电流输出端0UT2且与所述实验接线端子排8相接；所述1140V电源5的A相输出端、B相输出端和C相输出端上均连接有穿过所述零序电流互感器CTl的一次线圈的电源线，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的一端通过第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1与所述实验漏电电流表24的正极相接，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的另一端通过第二继电器2ZJ的第二组常开触点2ZJ2与所述第二漏电电流输出端0UT2相接，所述谐波发生器28的A相输出端、B相输出端和C相输出端分别与所述1140V电源5的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述1140V电源5的A相输出端通过第三继电器3ZJ的一组常开触点3ZJ1与电阻箱7的第一接线端子相接，所述1140V电源5的B相输出端通过第十五继电器15ZJ的一组常开触点15ZJ1与电阻箱7的第二接线端子相接，所述1140V电源5的C相输出端通过第十六继电器16ZJ的一组常开触点16ZJ1与电阻箱7的第三接线端子相接，所述零序电压互感器PT的一次线圈的三个接线端子分别与所述1140V电源5的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的一端与所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的另一端为第一零序电压输出端0UT5且与所述实验接线端子排8相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的另一端与所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5ZJ2的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5ZJ2的另一端为第二零序电压输出端0UT6且与所述实验接线端子排8相接，所述零序电压表25的正极与所述第一零序电压输出端0UT5相接，所述零序电压表25的负极与所述第二零序电压输出端0UT6相接。本实施例中，所述触电操作按键由A相触电操作按键14-1、B相触电操作按键14_2和C相触电操作按键14-3组成。所述电阻箱7的阻值范围为500 Ω 2000 Ω，用于模拟人体电阻。具体实施时，首先，将第一漏电电流输出端OUTl和第二漏电电流输出端0UT2通过实验接线端子排8与矿用开关保护器9的漏电电流输入端连接，将第一零序电压输出端0UT5和第二零序电压输出端0UT6通过实验接线端子排8与矿用开关保护器9的零序电压输入端相接；然后，开始漏电和触电测试；其中，谐波发生器28提供3次、5次、7次谐波电流，模拟矿井供电系统中由于电机车、牵引设备对矿井供电系统的电能质量的污染程度；漏电测试的过程为:当按下漏电操作按键13时，PLC模块6控制第一继电器IZJ的线圈和第五继电器5ZJ的线圈带电，第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1和第二组常开触点5ZJ2同时接通，由零序电压互感器PT和第五继电器5ZJ构成的零序电压形成电路输出零序电压信号并通过第一零序电压输出端0UT5和第二零序电压输出端0UT6输出零序电压给矿用开关保护器9，第一继电器IZJ的第一组常开触点IZJl和第二组常开触点1ZJ2同时接通，第一漏电电流输出端OUTI和第二漏电电流输出端0UT2输出漏电电流给矿用开关保护器9，漏电标准信号通过220V电源 、第一调压器Tl和滑动变阻器R提供，标准漏电电流表23和实验漏电电流表24显示相同的标准漏电电流，通过操作操作台上的漏电电流粗调旋钮19对标准漏电电流进行粗调，通过操作操作台上的漏电电流精调旋钮20对标准漏电电流进行精调，进而实现了对矿用开关保护器9的漏电保护性能的测试。触电测试的过程为:当按下A相触电操作按键14-1时，PLC模块6控制第二继电器2ZJ的线圈、第三继电器3ZJ的线圈和第五继电器5ZJ的线圈带电，第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1和第二组常开触点5ZJ2同时接通，由零序电压互感器PT和第五继电器5ZJ构成的零序电压形成电路输出零序电压信号并通过第一零序电压输出端0UT5和第二零序电压输出端0UT6输出零序电压给矿用开关保护器9，第三继电器3ZJ的一组常开触点3ZJ1接通，由电阻箱和第三继电器3ZJ构成的A相触电模拟电路接通，第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1和第二组常开触点2ZJ2同时接通，第一漏电电流输出端OUTl和第二漏电电流输出端0UT2输出A相触电的漏电电流给矿用开关保护器9，A相触电的漏电电流信号通过零序电流互感器CTl提供，实验漏电电流表24显示A相触电的漏电电流；当按下B相触电操作按键14-2时，PLC模块6控制第二继电器2ZJ的线圈、第十五继电器15ZJ的线圈和第五继电器5ZJ的线圈带电，第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1和第二组常开触点5ZJ2同时接通，由零序电压互感器PT和第五继电器5ZJ构成的零序电压形成电路输出零序电压信号并通过第一零序电压输出端0UT5和第二零序电压输出端0UT6输出零序电压给矿用开关保护器9，第十五继电器15ZJ的一组常开触点15ZJ1接通，由电阻箱和第十五继电器15ZJ构成的B相触电模拟电路接通，第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1和第二组常开触点2ZJ2同时接通，第一漏电电流输出端OUTl和第二漏电电流输出端0UT2输出B相触电的漏电电流给矿用开关保护器9，B相触电的漏电电流信号通过零序电流互感器CTl提供，实验漏电电流表24显示B相触电的漏电电流；当按下C相触电操作按键14-3时，PLC模块6控制第二继电器2ZJ的线圈、第十六继电器15ZJ的线圈和第五继电器5ZJ的线圈带电，第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1和第二组常开触点5ZJ2同时接通，由零序电压互感器PT和第五继电器5ZJ构成的零序电压形成电路输出零序电压信号并通过第一零序电压输出端0UT5和第二零序电压输出端0UT6输出零序电压给矿用开关保护器9，第十六继电器16ZJ的一组常开触点16ZJ1接通，由电阻箱和第十六继电器16ZJ构成的C相触电模拟电路接通，第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1和第二组常开触点2ZJ2同时接通，第一漏电电流输出端OUTl和第二漏电电流输出端0UT2输出C相触电的漏电电流给矿用开关保护器9，B相触电的漏电电流信号通过零序电流互感器CTl提供，实验漏电电流表24显示C相触电的漏电电流；进而实现了对矿用开关保护器9的A相、B相或C相单相触电保护性能的测试。另外，通过在操作台上设置两相触电操作按键和三相触电操作按键并改变PLC模块6对第三继电器3ZJ、第十五继电器15ZJ、第十六继电器16ZJ的控制方式，还可以实现两相触电和三相触电保护性能的测试。如图3所示，本实施例中，所述短路电流形成电路2包括第二调压器T2和升流器T3，所述短路电流控制继电器组11由第六继电器6ZJ和第七继电器7ZJ组成，所述第二调压器T2的一次线圈的两端分别与所述220V电源4的两个输出端相接，所述第二调压器T2的调压抽头与所述短路电流调节旋钮21相接，所述升流器T3的一次线圈的两端分别与所述第二调压器T2的二次线圈的两端相接，所述升流器T3的二次线圈的一端与所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1的一端和所述第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1的一端相接，所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1的另一端和所述第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1的另一端均与所述短路电流表26的正极相接，所述短路电流表26的负极与所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的一端和第二组常开触点7ZJ3的一端相接，所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的另一端为第一短路电流输出端0UT7且与所述实验接线端子排8相接，所述升流器T3的二次线圈的另一端与所述第七继电器7ZJ的第二组常开触点7ZJ3的另一端相接且为第二短路电流输出端0UT8，所述第二短路电流输出端0UT8与所述实验接线端子排8相接。具体实施时，将第一短路电流输出端0UT7和第二短路电流输出端0UT8通过实验接线端子排8与矿用开关保护器9的短路电流输入端连接，当按下短路操作按键15时，PLC模块6控制第六继电器6ZJ的线圈带电，第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1接通，第一短路电流输出端0UT7和第二短路电流输出端0UT8输出短路电流给矿用开关保护器9，通过操作操作台上的短路电流调节旋钮21对短路电流进行调节，短路电流表26上显示短路电流，进而实现了对矿用开关保护器9的短路保护性能的测试。其中，第七继电器7ZJ与第六继电器6ZJ互锁，第七继电器7ZJ起保护作用，当电路出现故障时，第七继电器7ZJ的线圈带电，第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1和第二组常开触点7ZJ3同时接通，第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2断开，第一短路电流输出端0UT7和第二短路电流输出端0UT8停止输出短路电流给矿用开关保护器9，能够有效防止损坏矿用开关保护器9。如图4所示，本实施例中，所述电压形成电路3包括第三调压器T4，所述异常电压控制继电器组12由第九电器9ZJ、第十继电器10ZJ、第i^一继电器11ZJ、第十二继电器12ZJ和第十三继电器13ZJ组成，所述相电压表由A相电压表27-1、B相电压表27_2和C相电压表27-3组成；所述第三调压器T4的一次线圈的两端分别与所述220V电源4的两个输出端相接，所述第三调压器T4的调压抽头与所述电压调节旋钮22相接，所述第三调压器T4的二次线圈的一端与所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的一端相接，所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端为接地端OUTll且与所述实验接线端子排8相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第一组常开触点10ZJ1与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的另一端为A相异常电压输出端0UT12且与所述实验接线端子排8相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第二组常开触点10ZJ2与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的另一端为B相异常电压输出端0UT13且与所述实验接线端子排8相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第三组常开触点10ZJ3与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的另一端为C相异常电压输出端0UT14且与所述实验接线端子排8相接；所述A相电压表27-1的正极与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述A相电压表27-1的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述B相电压表27-2的正极与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述B相电压表27-2的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述C相电压表27-3的正极与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述C相电压表27-3的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接。所述断相操作按键由A相断相操作按键18-1、B相断相操作按键18-2和C相断相操作按键18-3组成。具体实施时，将接地端0UT11、A相异常电压输出端0UT12、B相异常电压输出端OUT13和C相异常电压输出端0UT14通过实验接线端子排8与矿用开关保护器9的接地端、A相异常电压输入端、B相异常电压输入端和C相异常电压输入端连接，当按下欠压操作按键16或过压操作按键17时，PLC模块6控制第九继电器9ZJ和第十继电器IOZJ的线圈带电，第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1、第十继电器IOZ J的第一组常开触点10ZJ1、第十继电器IOZJ的第二组常开触点10ZJ2和第十继电器IOZJ的第三组常开触点10ZJ3同时接通，A相异常电压输出端0UT12、B相异常电压输出端0UT13和C相异常电压输出端0UT14输出相应的电压信号给矿用开关保护器9，通过操作操作台上的电压调节旋钮22对输出电压进行调节，A相电压表27-1上显示A相电压，B相电压表27-2上显示B相电压，C相电压表27-3上显示C相电压，进而实现了对矿用开关保护器9的欠压和过压保护性能的测试；其中，欠压时电压取值 为0.65 0.95倍额定电压，过压时电压取值为1.05 1.35倍额定电压。当按下A相断相操作按键18-1时，PLC模块6控制第i^一继电器IlZJ的线圈带电，第H^一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl断开，形成A相断路，当按下B相断相操作按键18-2时，PLC模块6控制第十二继电器12ZJ的线圈带电，第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1断开，形成B相断路，当按下C相断相操作按键18-1时，PLC模块6控制第十三继电器13ZJ的线圈带电，第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1断开，形成C相断路，进而实现了对矿用开关保护器9的断相保护性能的测试。综上所述，本实用新型能够完成对矿用开关保护器的漏电、触电、短路、断相、欠压和过压等功能的综合性测试，克服了现有测试平台负载能力不强、操作复杂、信号不含谐波、无法准确模拟含谐波的电力信号等技术上的不足。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技 术方案的保护范围内。
权利要求1.一种矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:包括漏电及触电模拟电路(I)、短路电流形成电路(2)和电压形成电路(3)，以及供电电源、PLC模块(6)、操作台和用于连接矿用开关保护器(9)的实验接线端子排(8);所述漏电及触电模拟电路(I)中接有用于在PLC模块(6)的控制下形成漏电及触电状态的漏电及触电控制继电器组(10)，所述短路电流形成电路(2)中接有用于在PLC模块(6)的控制下形成短路电流的短路电流控制继电器组(11)，所述电压形成电路(3 )中接有用于在PLC模块(6 )的控制下形成欠压、过压及断相的异常电压控制继电器组(12)，所述漏电及触电控制继电器组(10)、短路电流控制继电器组(11)和异常电压控制继电器组(12)均与所述PLC模块(6)的输出端相接，所述漏电及触电模拟电路(I)的输出端、短路电流形成电路(2)的输出端和电压形成电路(3)的输出端均与所述实验接线端子排(8)相接，所述操作台上设置有漏电操作按键(13)、触电操作按键、短路操作按键(15)、欠压操作按键(16)、过压操作按键(17)、断相操作按键、漏电电流粗调旋钮(19)、漏电电流精调旋钮(20)、短路电流调节旋钮(21)、电压调节旋钮(22)、标准漏电电流表(23)、实验漏电电流表(24)、零序电压表(25)、短路电流表(26)和相电压表，所述漏电操作按键(13 )、触电操作按键、短路操作按键(15 )、欠压操作按键(16 )、过压操作按键(17)和断相操作按键均与所述PLC模块(6)的输入端相接，所述漏电电流粗调旋钮(19)、漏电电流精调旋钮(20 )、标准漏电电流表(23 )、实验漏电电流表(24 )和零序电压表(25 )均与所述漏电及触电模拟电路(I)相接，所述短路电流表(26 )与所述短路电流形成电路(2 )相接，所述相电压表与所述电压形成电路(3)相接；所述供电电源由220V电源(4)和1140V电源(5 )组成，所述漏电及触电模拟电路(I)、短路电流形成电路(2 )和电压形成电路(3 )均与所述220V电源(4)相接，所述漏电及触电模拟电路(I)与所述1140V电源(5)相接。
2.按照权利要求1所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述漏电及触电模拟电路(I) 包括第一调压器Tl、滑动变阻器R、标准电流互感器CT2、零序电流互感器CT1、谐波发生器(28)、零序电压互感器PT和用于模拟人体电阻的电阻箱(7)，所述漏电及触电控制继电器组(10 )由第一继电器1ZJ、第二继电器2ZJ、第三继电器3ZJ、第五继电器5ZJ、第十五继电器15ZJ和第十六继电器16ZJ组成，所述第一调压器Tl的一次线圈的两端分别与所述220V电源(4)的两个输出端相接，所述第一调压器Tl的二次线圈的一端与所述滑动变阻器R的一个固定端相接，所述第一调压器Tl的调压抽头与所述漏电电流粗调旋钮(19)相接，所述滑动变阻器R的滑动端与所述漏电电流精调旋钮(20)和标准漏电电流表(23)的正极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的一端与所述标准漏电电流表(23)的负极相接，所述标准电流互感器CT2的一次线圈的另一端与所述第一调压器Tl的二次线圈的另一端相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的一端通过第一继电器IZJ的第一组常开触点IZJl与所述实验漏电电流表(24)的正极相接，所述标准电流互感器CT2的二次线圈的另一端与所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的一端相接，所述实验漏电电流表(24)的负极为第一漏电电流输出端OUTl且与所述实验接线端子排(8)相接，所述第一继电器IZJ的第二组常开触点1ZJ2的另一端为第二漏电电流输出端0UT2且与所述实验接线端子排(8)相接；所述1140V电源(5)的A相输出端、B相输出端和C相输出端上均连接有穿过所述零序电流互感器CTl的一次线圈的电源线，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的一端通过第二继电器2ZJ的第一组常开触点2ZJ1与所述实验漏电电流表(24)的正极相接，所述零序电流互感器CTl的二次线圈的另一端通过第二继电器2ZJ的第二组常开触点2ZJ2与所述第二漏电电流输出端0UT2相接，所述谐波发生器(28)的A相输出端、B相输出端和C相输出端分别与所述1140V电源(5)的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述1140V电源(5)的A相输出端通过第三继电器3ZJ的一组常开触点3ZJ1与电阻箱(7)的第一接线端子相接，所述1140V电源(5)的B相输出端通过第十五继电器15Z J的一组常开触点15ZJ1与电阻箱(7)的第二接线端子相接，所述1140V电源(5)的C相输出端通过第十六继电器16ZJ的一组常开触点16ZJ1与电阻箱(7)的第三接线端子相接，所述零序电压互感器PT的一次线圈的三个接线端子分别与所述1140V电源(5)的A相输出端、B相输出端和C相输出端相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的一端与所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第一组常开触点5ZJ1的另一端为第一零序电压输出端0UT5且与所述实验接线端子排(8)相接，所述零序电压互感器PT的二次线圈的另一端与所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5ZJ2的一端相接，所述第五继电器5ZJ的第二组常开触点5Z J2的另一端为第二零序电压输出端0UT6且与所述实验接线端子排(8 )相接，所述零序电压表(25 )的正极与所述第一零序电压输出端0UT5相接，所述零序电压表(25)的负极与所述第二零序电压输出端0UT6相接。
3.按照权利要求2所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述触电操作按键由A相触电操作按键(14-1),B相触电操作按键(14-2)和C相触电操作按键(14_3)组成。
4.按照权利要求2所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述电阻箱(7)的阻值范围为500 Ω 2000 Ω。
5.按照权利要求1所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述短路电流形成电路(2)包括第二调压器T2和升流器T3，所述短路电流控制继电器组(11)由第六继电器6ZJ和第七继电器7ZJ组成，所述第二调压器T2的一次线圈的两端分别与所述220V电源(4)的两个输出端相接，所述第二调压器T2的调压抽头与所述短路电流调节旋钮(21)相接，所述升流器T3的一次线圈的两端分别与所述第二调压器T2的二次线圈的两端相接，所述升流器T3的二次线圈的一端与所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ1的一端和所述第七继电器7ZJ的第一组常开触点7ZJ1的一端相接，所述第六继电器6ZJ的一组常开触点6ZJ 1的另一端和所述第七继电器7Z J的第一组常开触点7ZJ1的另一端均与所述短路电流表(26)的正极相接，所述短路电流表(26)的负极与所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的一端和第二组常开触点7ZJ3的一端相接，所述第七继电器7ZJ的第一组常闭触点7ZJ2的另一端为第一短路电流输出端OUT7且与所述实验接线端子排(8)相接，所述升流器T3的二次线圈的另一端与所述第七继电器7ZJ的第二组常开触点7ZJ3的另一端相接且为第二短路电流输出端OUT8，所述第二短路电流输出端OUT8与所述实验接线端子排(8)相接。
6.按照权利要求1所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述电压形成电路(3)包括第三调压器T4，所述异常电压控制继电器组(12)由第九电器9ZJ、第十继电器10ZJ、第i^一继电器11ZJ、第十二继电器12ZJ和第十三继电器13ZJ组成，所述相电压表由A相电压表(27-1)、Β相电压表(27-2)和C相电压表(27-3)组成；所述第三调压器T4的一次线圈的两端分别与所述220V电源(4)的两个输出端相接，所述第三调压器T4的调压抽头与所述电压调节旋钮(22)相接，所述第三调压器T4的二次线圈的一端与所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的一端相接，所述第九电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端为接地端OUTll且与所述实验接线端子排(8)相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第一组常开触点10ZJ1与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的另一端为A相异常电压输出端0UT12且与所述实验接线端子排(8)相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第二组常开触点10ZJ2与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的另一端为B相异常电压输出端0UT13且与所述实验接线端子排(8)相接，所述第三调压器T4的二次线圈的另一端通过所述第十继电器IOZJ的第三组常开触点10ZJ3与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的另一端为C相异常电压输出端0UT14且与所述实验接线端子排(8)相接；所述A相电压表(27-1)的正极与所述第十一继电器IlZJ的一组常闭触点IlZJl的一端相接，所述A相电压表(27-1)的负极与所述第九继电器9Z J的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述B相电压表(27-2)的正极与所述第十二继电器12ZJ的一组常闭触点12ZJ1的一端相接，所述B相电压表(27-2)的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接，所述C相电压表(27-3)的正极与所述第十三继电器13ZJ的一组常闭触点13ZJ1的一端相接，所述C相电压表(27-3)的负极与所述第九继电器9ZJ的一组常开触点9ZJ1的另一端相接。
7.按照权利要求6所述的矿用开关保护器综合测试平台，其特征在于:所述断相操作按键由A相断相操 作按键(18-1),B相断相操作按键(18-2)和C相断相操作按键(18_3)组成。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用开关保护器综合测试平台，包括漏电及触电模拟电路、短路电流形成电路、电压形成电路、供电电源、PLC模块、操作台和实验接线端子排；漏电及触电模拟电路中接有漏电及触电控制继电器组，短路电流形成电路中接有短路电流控制继电器组，电压形成电路中接有异常电压控制继电器组，操作台上设置有漏电操作按键、触电操作按键、短路操作按键、欠压操作按键、过压操作按键、断相操作按键、漏电电流粗调旋钮、漏电电流精调旋钮、短路电流调节旋钮、电压调节旋钮、标准漏电电流表、实验漏电电流表、零序电压表、短路电流表和相电压表。本实用新型设计合理，操作简单、安全，抗干扰性能好，带载能力强，功能完备，适用范围广。
文档编号G01R31/00GK203084125SQ20132008574
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月25日 优先权日2013年2月25日
发明者王清亮, 焦水林 申请人:西安科技大学