便携式大电流动态回路电阻检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及开关设备技术领域，特别涉及一种便携式大电流动态回路电阻检测装 置。
【背景技术】
[0002] 开关设备在电网中担负电路开断和关合的职能，它通过触头的机械分离和灭弧室 的灭弧实现电路开断；通过触头的机械关合实现电路的关合。现有的研究表明触头是限制 高压开关设备电寿命的主要因素之一，动态回路电阻可以在不拆卸开关设备的情况下反映 插拔式触头系统的烧蚀情况，是评估配备插拔式触头系统开关设备电寿命的有效方法。
[0003] 魁北克水电研究所的M. Landry试验发现断路器触头表面的金属氟化物、断路器 的分合闸速度会影响动态电阻的测量结果，而提高测量电流可以改善动态电阻的测量结 果。华东电力试验研究院现场试验发现润滑脂与Ag、W的氟硫化物的混合物会覆盖在发电 机断路器的触头表面，常规的测量条件下主回路电阻异常，但是断路器的工作性能没有受 到影响，该方法建议提高电阻的测量电流。另外，清华大学的研究表明测量电流大于700A 以上时，试验结果比较稳定。综上所述，在常规的测量条件下断路器动态电阻容易受外部干 扰因素的影响，容易导致断路器电寿命的误判，因此需要提高电阻的测量电流。
[0004] 目前，魁北克水电研究所利用整流装置作为电流源，但是该装置结构复杂，体积较 大，不利于携带。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0006] 为此，本发明的目的在于提出一种便携式大电流动态回路电阻检测装置，该装置 通过断路器的一次操作，即可获得分闸动态回路电阻，或者合闸动态回路电阻，操作简单， 控制方便。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种便携式大电流动态回路电阻检测 装置，包括：电容模块、保护开关、充电模块、电流检测模块、行程测量模块、控制模块及数据 采集分析模块，其中，所述电容模块与充电模块并联后与保护开关、电流检测模块、开关设 备的出线端相互串联，所述行程测量模块与所述开关设备相连，所述保护开关与所述开关 设备均和所述控制模块相连，所述电流检测模块、开关设备及行程测量模块均与所述数据 采集分析模块相连，其中，所述充电模块用于在所述保护开关断开时对所述电容模块充电， 以使所述电容模块的输出电压达到预设电压；所述电容模块用于对所述开关设备放电；所 述控制模块用于向所述保护开关和开关设备发送分闸或合闸指令，其中，当所述控制模块 向所述保护开关发送分闸指令时，所述保护开关根据所述分闸指令闭合，以使所述电容模 块对所述开关设备放电，并在预设时间后，所述控制模块向所述开关设备发送所述分闸指 令，所述开关设备根据所述分闸指令进行分闸，当所述控制模块向所述保护开关发送合闸 指令时，所述保护开关根据所述合闸指令闭合，在所述保护开关闭合后，所述控制模块向所 述开关设备发送所述合闸指令，所述开关设备根据所述合闸指令进行合闸；所述数据分析 模块用于在所述开关设备分闸或合闸过程中，采集所述开关设备输出的电压信号、所述电 流检测模块输出的电压信号及所述行程测量模块输出的电压信号，并根据所述电流检测模 块输出的电压信号计算所述开关设备的回路电流信号，根据所述开关设备输出的电压信号 和所述开关设备的回路电流信号计算所述开关设备动态回路电阻，以及根据所述行程测量 模块输出的电压信号计算所述开关设备的开合闸行程信号。
[0008] 根据本发明实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置，通过断路器的一次操 作，即可获得分闸动态回路电阻与分闸行程信号，或者合闸动态回路电阻与合闸行程信号， 该装置操作简单，控制方便。
[0009] 另外，根据本发明上述实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置还可以具有 如下附加的技术特征：
[0010] 在一些示例中，所述开关设备动态回路电阻的计算公式为：
[0012] 其中，U(t)为所述开关设备输出的电压信号，I (t)为所述开关设备的回路电流信 号。
[0013] 在一些示例中，其中，在所述开关设备根据所述分闸指令进行分闸后，所述电容模 块停止对所述开关设备放电；在所述开关设备根据所述合闸指令进行合闸后，所述电容模 块对所述开关设备放电。
[0014] 在一些示例中，所述电流检测模块为采样电阻或霍尔电流传感器。
[0015] 在一些示例中，其中，所述充电模块用于对所述电容模块的充电电压进行调整，以 调整所述检测装置的输出电流。
[0016] 在一些示例中，所述检测装置的最大输出电流为1500A。
[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0019] 图1是本发明一个实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置的结构原理图；
[0020] 图2是本发明一个实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置检测得到的分 闸动态回路电阻的示意图；
[0021] 图3是本发明一个实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置检测得到的合 闸动态回路电阻的示意图；以及
[0022] 图4是根据本发明一个实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置的使用状 态示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024] 以下结合附图描述根据本发明实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置。
[0025] 图1是根据本发明一个实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置的结构原 理图。如图1所示，该便携式大电流动态回路电阻检测装置100包括：电容模块110、保护 开关120、充电模块130、电流检测模块140、行程测量模块150、控制模块160及数据采集分 析模块170。
[0026] 其中，电容模块110与充电模块130并联后与保护开关120、电流检测模块140及 开关设备的出线端相互串联，行程测量模块150与开关设备相连，保护开关120与开关设备 均和控制模块160相连，电流检测模块140、开关设备及行程测量模块150均与数据采集分 析模块170相连。
[0027] 具体地说，充电模块130用于在保护开关120断开时，对电容模块110充电，以使 电容模块110的输出电压达到预设电压。电容模块110用于对开关设备放电。在本发明的 一个实施例中，充电模块130例如可以对电容模块110的充电电压进行调整，以调整检测装 置100的输出电流。进一步地，检测装置100的最大输出电流例如为1500A。
[0028] 控制模块160用于向保护开关120和开关设备发送分闸或合闸指令，其中，
[0029] 当控制模块160向保护开关120发送分闸指令时，保护开关120根据分闸指令闭 合，以使电容模块110对开关设备放电，并在预设时间后，控制模块160向开关设备发送分 闸指令，开关设备根据分闸指令进行分闸。
[0030] 当控制模块160向保护开关120发送合闸指令时，保护开关120根据合闸指令闭 合，在保护开关120闭合后，控制模块160向开关设备发送合闸指令，开关设备根据合闸指 令进行合闸。
[0031] 其中，在本发明的一个实施例中，在开关设备根据分闸指令进行分闸后，电容模块 110停止对开关设备放电。在开关设备根据合闸指令进行合闸后，电容模块110开始对开关 设备放电。
[0032] 数据分析模块170用于在开关设备分闸或合闸过程中，采集开关设备输出的电压 信号、电流检测模块140输出的电压信号及行程测量模块050输出的电压信号，并根据电流 检测模块140输出的电压信号计算开关设备的回路电流信号，根据开关设备输出的电压信 号和计算得到开关设备的回路电流信号计算开关设备动态回路电阻，以及根据行程测量模 块150输出的电压信号计算开关设备的分合闸行程信号。其中，在本发明的一个实施例中， 开关设备动态回路电阻的计算公式例如为：
[0034] 其中，U(t)为开关设备输出的电压信号，I (t)为计算得到的开关设备的回路电流 信号。
[0035] 在本发明的一个实施例中，电流检测模块140例如为采样电阻或霍尔电流传感 器。
[0036] 作为具体的示例，以下结合附图，分别以分闸和合闸操作为例，详细描述本发明上 述实施例的便携式大电流动态回路电阻检测装置100的具体工作原理和过程。
[0037] 1.分闸过程例如包括以下步骤：
[0038] a.在保护开关120断开、开关设备合闸的状态下，通过充电模块130对电容模块 110充电至需要的试验电压（预设电压）。
[0039] b.控制模块160对保护开关120发送分闸指令，之后关合保护开关，电容模块110 开始对开关设备放电。
[0040] c.控制模块160对保护开关120发送分闸指令IOOms (即预设时间）以后，又对开 关设备发送分闸指令，然后，开关设备开始执行分闸指令，即触头系统开始运动，当动、静触 头分离后，电容模块110停止对开关设备放电。
[0041] d.在上述分闸过程中，数据采集分析模块170测量开关设备输出的电压信号 U(t)、电流检测模块140输出的电压信号U1 (t)、以及行程测量模块150输出的电压信号 UJt)，并根据电流检测模块140输出的电压信号计算开关设备的回路电流信号I (t)，根据 开关设备输出的电压信号U(t)和计算得到开关设备的回路电流信号I(t)计算开关设备动 态回路电阻，例如为：
[0043] 以及，根据行程测量模块150输出的电压信号队(〇计算开关设备的行程信号 L(t)。其中，分闸过程中开关设备动态回路电阻R(t)与分闸行程信号L(t)的值例如图2 所示。
[0044] 2.合闸过程例如包括以下步骤：