高压断路器断口模拟器的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压电器大容量试验领域，特别涉及电子控制领域，具体涉及一种高压断路器断口模拟器。
【【背景技术】】
[0002]为了监视断路器在开断时的断口位置，目前所采用的方案是，通过两根高压线连接在断口的两端，然后将两根高压线通过高压分压器进行降压，通过测试开断过程中电弧电压的变化来判断断口位置。
[0003]对于高压断路器而言，其断口电压一般在I万伏以上，危险性非常高，因此在断口直接测量电弧电压是不可能的，即使采用上述手段，危险性依旧非常高。
【【实用新型内容】】
[0004]本实用新型提供一种高压断路器断口模拟器，传输采用了电-光及光-电互换方式进行了高低压电隔离，提高了使用设备及人员的安全性。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:高压断路器断口模拟器，包括感应器和信号输出器；感应器包括断口位置感应器，断口位置感应器的节点I和节点3连接第一电源，节点2和节点4分别通过电阻R2和R3接地，节点4的另一支路连接在第一运算放大器的同相输入端，第一运算放大器的反相输入端与输出端连接后分为两个支路，其中一个支路通过电阻R4接地，另一个支路包括串联连接的电阻R5和第一稳压管和第二稳压管，第二稳压管的另一端接地，第一稳压管和第二稳压管之间的节点通过电阻R6连接在信号光纤输入头的管脚I上，该信号光纤输入头的管脚2接地；
[0006]信号输出器包括信号光纤输出头，信号光纤输出头的输入端通过信号光纤与信号光纤输入头的输出端连接，信号光纤输出头的管脚2接地，管脚3和管脚4连接后其一端与第二工作电源连接，另一端作为模拟器的正向输出信号，信号光纤输出头的管脚I通过电阻R7连接在第二运算放大器的同相输入端，第二运算放大器的反相输入端与输出端连接，第二运算放大器的输出端分为两个支路，其中一个支路包括电阻R8和二极管，另一个支路包括第三稳压管和电阻R9，其中，第三稳压管和电阻R9之间的节点作为模拟器的负向输出信号，电阻R9的另一端以及二极管的另一端均作为模拟器的正向输出信号。
[0007]所述感应器还包括激光二极管，激光二极管的输入端连接有第一工作电源，输出端通过电阻Rl接地，组成激光定位回路。
[0008]所述第一工作电源和第二工作电源均采用7-12V直流电。
[0009]所述断口模拟器的壳体使用厚1.5毫米的铝型材，断口模拟器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
[0010]所述信号输出器使用厚1.5毫米的铝型材，断口模拟器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
[0011]所述断口位置感应器安装在断路器的机构旁边保证断口位置感应器感应到机构移动部分的移动，当第一次试验时，所述感应器的感应孔对准机构的移动部件，以后试验时，通过激光二极管的定位头对准机构的移动部件。
[0012]与现有技术相比，本实用新型传输采用了电-光及光-电互换方式进行了高低压电隔离，提高了使用设备及人员的安全性；各个部件的连接，全部采用插接件连接方式，该方式连接方便、省时省力，具有较高的使用效率、及可重复性；光信号直接转换为满足要求的电信号，使信号输出器实现了小型化，本实用新型的感应器无需在机构上增减任何器件，不影响机构特性。
[0013]进一步的，感应器还包括激光二极管，再次进行试验时，只需要将激光二极管的定位头对准机构的首次标记部位即可，不需要调整感应器的位置，操作简单方便，节省时间。
【【附图说明】】
[0014]图1为断口模拟器系统电光转换电路图。
[0015]图2为断口模拟器系统光电信号转换器电路图。
[0016]图3(a)为感应器外观结构设计图，图3(b)为图3(a)的A向视图，图3 (C)图3 (a)的B向视图。
[0017]图4(b)为信号输出器外观结构设计图，图4(b)为图4(a)的A向视图，图4(c)图4(a)的B向视图。
[0018]附图中:1-第一运算放大器，2-第一稳压管，3-第二稳压管，4-第二运算放大器，
5-第三稳压管。
【【具体实施方式】】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0020]参见图1，包括断口位置感应器的节点I与节点3连接第一电源，节点2和节点4分别通过电阻R2和R3接地，节点4的另一支路连接在运算放大器的同相输入端，运算放大器的反相输入端与输出端连接后分为两个支路，其中一个支路通过电阻R4接地，另一个支路包括串联连接的电阻R5和第一稳压管2和第二稳压管3，第二稳压管3的另一端接地，第一稳压管2和第二稳压管3之间的节点通过电阻R6连接在信号光纤输入头的管脚I上，该信号光纤输入头的管脚2接地；第一工作电源进一步连接有激光二极管的输入端，输出端通过电阻Rl接地。
[0021]参见图2，信号光纤输出头的输入端通过信号光纤与信号光纤输入头的输出端连接，信号光纤输出头的管脚2接地，管脚3和管脚4连接后其一端与第二工作电源连接，另一端作为模拟器的正向输出信号，信号光纤输出头的管脚I通过电阻R7连接在第二运算放大器4的同相输入端，第二运算放大器4的反相输入端与输出端连接，第二运算放大器4的输出端分为两个支路，其中一个支路包括电阻R8和二极管，另一个支路包括第三稳压管5和电阻R9，其中，第三稳压管5和电阻R9之间的节点作为模拟器的负向输出信号；电阻R9的另一端以及二极管的另一端均作为模拟器的正向输出信号。
[0022]本优选实施例，所述第一工作电源和第二工作电源均采用7-12V直流电。
[0023]本优选实施例，传输还采用了感应器直接电信号的输出，当电压等级低于12KV的试验要求时，无需进行光电隔离和电-光信号转换，直接通过感应器将电信号输出，方便快捷。
[0024]在初次使用时:
[0025]1、首先将模拟断口感应器固定在固定架(固定架与机构距离较近，保证感应器能感应到机构的运动)上；
[0026]2、将模拟断口感应器的感应孔的端面对准机构移动部件；
[0027]3、当移动部件发生位移时，则感应器感应到该位移变化，并发出脉冲信号，该脉冲信号经稳压后进入到信号光纤输入头进行电-光转换，然后经过信号光纤隔离后，在信号光纤输出头进行光-电转换，最后输出电信号，提供给测试系统；第一次试验结束后，在机构上的激光照射点进行标记。
[0028]再次使用时:
[0029]当第一次试验之后，如果再次进行试验，只需要将激光二极管的定位头对准机构的首次标记部位即可，不需要调整感应器的位置，操作简单方便。
[0030]参见图3 (a)至图3 (c)，感应器壳体使用铝型材，厚1.5毫米，感应器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
[0031]参见图4(a)至图4(c)，信号输出器壳体使用铝型材，厚1.5毫米，信号输出器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
[0032]本实用新型传输采用了电-光及光-电互换方式进行了高低压电隔离，提高了使用设备及人员的安全性；各个部件的连接，全部采用插接件连接方式，该方式连接方便、省时省力，具有较高的使用效率、及可重复性；光信号直接转换为满足要求的电信号，使信号输出器实现了小型化，本实用新型的感应器无需在机构上增减任何器件，不影响机构特性。
【主权项】
1.高压断路器断口模拟器，其特征在于，包括感应器和信号输出器；感应器包括断口位置感应器，断口位置感应器的节点I和节点3连接第一电源，节点2和节点4分别通过电阻R2和R3接地，节点4的另一支路连接在第一运算放大器(I)的同相输入端，第一运算放大器(I)的反相输入端与输出端连接后分为两个支路，其中一个支路通过电阻R4接地，另一个支路包括串联连接的电阻R5和第一稳压管(2)和第二稳压管(3)，第二稳压管(3)的另一端接地，第一稳压管(2)和第二稳压管(3)之间的节点通过电阻R6连接在信号光纤输入头的管脚I上，该信号光纤输入头的管脚2接地； 信号输出器包括信号光纤输出头，信号光纤输出头的输入端通过信号光纤与信号光纤输入头的输出端连接，信号光纤输出头的管脚2接地，管脚3和管脚4连接后其一端与第二工作电源连接，另一端作为模拟器的正向输出信号，信号光纤输出头的管脚I通过电阻R7连接在第二运算放大器(4)的同相输入端，第二运算放大器(4)的反相输入端与输出端连接，第二运算放大器(4)的输出端分为两个支路，其中一个支路包括电阻R8和二极管，另一个支路包括第三稳压管(5)和电阻R9，其中，第三稳压管(5)和电阻R9之间的节点作为模拟器的负向输出信号，电阻R9的另一端以及二极管的另一端均作为模拟器的正向输出信号。
2.如权利要求1所述的高压断路器断口模拟器，其特征在于，所述感应器还包括激光二极管，激光二极管的输入端连接有第一工作电源，输出端通过电阻Rl接地，组成激光定位回路。
3.如权利要求1所述的高压断路器断口模拟器，其特征在于，所述第一工作电源和第二工作电源均采用7-12V直流电。
4.根据权利要求1所述的高压断路器断口模拟器，其特征在于，所述断口模拟器的壳体使用厚1.5毫米的铝型材，断口模拟器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
5.根据权利要求2所述的高压断路器断口模拟器，其特征在于，所述信号输出器使用厚1.5毫米的铝型材，断口模拟器内置信号转换印刷线路板，线路板使用双面线路板。
6.根据权利要求1所述的高压断路器断口模拟器，其特征在于，所述断口位置感应器安装在断路器的机构旁边保证断口位置感应器感应到机构移动部分的移动，当第一次试验时，所述感应器的感应孔对准机构的移动部件，以后试验时，通过激光二极管的定位头对准机构的移动部件。
【专利摘要】本实用新型提供一种高压断路器断口模拟器，是为读取断路器大容量试验时，准确确定断口时间位置而设计的，该模拟器包括感应器、信号光纤、信号输出器，通过信号光纤隔离，该系统保证了高压试验的安全距离，实现了对高压断路器断口动作位置的识别，完成燃弧时间等试验数据的读取。
【IPC分类】G01R31-327
【公开号】CN204287417
【申请号】CN201420765606
【发明人】南智勇
【申请人】中国西电电气股份有限公司, 西安高压电器研究院有限责任公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月3日