专利名称：用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力设备在线数字化状态检测与监控技术，同时也属于百万千瓦级核电站关键技术领域，尤其涉及用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置。
背景技术：
核电站是利用核裂变或核聚变反应所释放的能量产生电能的发电厂。为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康，核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原贝U，从设备、措施上提供多重保护，以确保核电站对反应堆的输出功率进行有效的控制，且能够在出现各种自然灾害，如地震、海嘯、洪水等，或人为产生的火灾、爆炸等，也能确保对反应堆燃料组件进行充分的冷却，进而保证放射性物质不发生向环境的排放。 电力设备状态检测与监控技术是核电站的关键技术，在核电站中，通过开发老化测试方法、维修测试方法来建立核电站控制设备检测的技术平台，包括建立核电站板件的老化、维修测试平台，以便将状态检测与监控技术应用于核电站仪控系统中电路板件的老化测试、维修测试领域，从而实现核电站控制设备/板件的老化诊断/测试管理，提高核电站运行设备和备件的可靠性检测维修水平，提升机组的安全运行。熔断器是一种过流保护电器，当电路的电流超过规定值并经过一段时间后，串联在电路的熔断器将熔断，从而达到保护电路的目的。根据不同的划分条件，熔断器有不同的划分方法，当熔断器按照体积大小划分时，熔断器可分为大型熔断器、中型熔断器、小型熔断器以及微型熔断器；当熔断器按照分断能力划分时，熔断器可分为高分断能力熔断器、低分断能力熔断器；当熔断器按照形状划分时，熔断器可分为管状熔断器、螺旋式熔断器、插片式熔断器、平板式熔断器等类型。核电站根据核电站设备管理和对设备运行可靠性的要求，将熔断器分为A类熔断器、B类熔断器、C类熔断器。其中，A类熔断器指与核安全相关和单一故障导致停机停堆或机组需要停机停堆处理的熔断器出类熔断器指与质量相关的重要熔断器；C类熔断器指无质保要求的一般熔断器。在核电站的电器系统、仪控系统、甚至有跳机跳堆风险的关键敏感设备中都需要使用很多不同种类数量繁多的小型低压熔断器，这些不同种类数量繁多的熔断器是否可靠对核电站的安全运行起着重要的作用。目前，没有检测核电站小型熔断器可靠性的检测装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，该装置能够准确检测核电站小型熔断器性能，检测出符合核电站要求的熔断器。本实用新型的另一目的在于提供一种用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，所述装置包括工控机、程控恒流源、采集卡、测试器、熔断器以及可编程控制器；所述工控机分别与所述程控恒流源、采集卡以及可编程控制器连接，用于将所述可编程控制器预设的输出指令发送至所述程控恒流源，将所述可编程控制器预设的采集指令发送至所述采集卡，以及根据所述可编程控制器预设的处理指令处理所述采集卡采集的测试数据；所述程控恒流源分别与所述工控机、采集卡以及测试器连接，用于接收所述工控机发出的输出指令，并根据接收的输出指令输出恒定电流至所述测试器和所述采集卡；所述采集卡分别与工控机、程控恒流源以及测试器连接，用于接收工控机发出的采集指令，并根据接收的采集指令采集熔断器的测试数据，所述测试数据包括所述程控恒流源输出的恒定电流以及所述测试器中熔断器的性能参数；所述测试器分别与程控恒流源、采集卡以及熔断器连接，用于根据所述程控恒流源输出的恒定电流对所述熔断器进行测试，并将获取的熔断器的性能参数发送至所述采集卡。进一步地，所述装置还包括 分别与工控机、采集卡连接，用于分析熔断器测试数据的测试数据分析仪。进一步地，所述装置还包括与测试数据分析仪连接，用于存储所述测试数据分析仪的测试数据和测试结果的存储器。进一步地，所述装置包括与熔断器连接，用于检测熔断器外观的放大镜或电子显微镜。进一步地，所述测试器包括与熔断器连接，用于测量熔断器温度的热电偶和红外线测温仪。进一步地，所述测试器还包括与熔断器连接，用于检测熔断器最高温度点的红外成像仪。进一步地，所述测试器包括与熔断器连接，用于测量熔断器电压的电压表。进一步地，所述装置还包括与熔断器连接的熔断器底座。进一步地，所述装置还包括与工控机连接的人机交互界面。进一步地，，所述装置还包括打印机。本实用新型能够根据获取的测试数据准确判断被测熔断器的性能，从而降低机组跳机跳堆的风险，提高了核电站的安全性以及可靠性。
图I是本实用新型第一实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图2是本实用新型第二实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图3是本实用新型第三实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图4是本实用新型第四实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图5是本实用新型第五实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图6是本实用新型第六实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图7是本实用新型第七实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图；图8是本实用新型第八实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。实施例一:图I示出了本实用新型第一实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。如图I所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15以及可编程控制器16。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13以及可编程控制器16连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、测试器14连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13以及熔断器15连接。具体地，工控机11将可编程控制器16预设的输出指令发送至程控恒流源12，将可编程控制器16预设的采集指令发送至采集卡13。程控恒流源12接收到工控机11发出的输出指令之后，输出与接收的输出指令对应的恒定电流至测试器14以及采集卡13 ;该采集卡13接收工控机11发出的采集指令，并根据接收的采集指令采集熔断器的测试数据，该熔断器的测试数据包括程控恒流源12输出的恒定电流以及测试器14中熔断器的性能参数；测试器14接收程控恒流源12发出的恒定电流之后，对熔断器15进行相应的测试，以获取该熔断器15的各项性能参数，该测试器14再将获取的各项参数发送至采集卡13中，由工控机11根据可编程控制器16预设的处理指令处理采集卡13采集的测试数据。进一步地，本实施例的测试器14可包括多个测试工位，用于同时测量熔断器15的性能参数。进一步地，本实施例的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I还包括与熔断器连接的熔断器底座。该熔断器底座根据各种大小规格的保险制作成可更换的组合架子，可以根据不同的大小规格灵活更换。在本实用新型第一实施例中，工控机11控制程控恒流源12输出恒定电流至测试器14中，并控制采集卡13采集熔断器15的各项性能参数以及程控恒流源12输出的恒定电流，通过处理上述熔断器15的测试数据能够判断该熔断器15的状况。由于本实用新型实施例能够根据获取的测试数据准确判断被测熔断器的性能，从而降低机组跳机跳堆的风险，提高了核电站的安全性以及可靠性。实施例二 :图2示出了本实用新型第二实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例主要在实施例一的基础上增加了测试数据分析仪，为了便于说明，仅不出了与本实施例相关的部分。如图2所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16以及测试数据分析仪17。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13、可编程控制器16以及测试数据分析仪17连 接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、测试器14以及测试数据分析仪17连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13以及熔断器15连接。本实施例中，测试数据分析仪17对采集卡获取的原始测试数据或者对工控机11中经过处理的测试数据进行分析，判断熔断器15的冷态电阻、额定电流电压降、载流容量、电压降曲线及该电压降曲线的拐点特征值、温升曲线及该温升曲线的拐点特征值、时间-电流特性曲线、经过脉冲后的电压、经过长时间运行后的电压等是否符合核电站的要求，提高熔断器检测的可靠性，降低机组跳机跳堆的风险。实施例三:图3示出了本实用新型第三实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例主要在实施例二的基础上增加了存储器，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图3所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16、测试数据分析仪17、存储器18。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13、可编程控制器16以及测试数据分析仪17连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、测试器14以及测试数据分析仪17连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13以及熔断器15连接；测试数据分析仪17分别与采集卡13和存储器18连接。本实施例中，测试数据分析仪17对熔断器的测试数据进行分析后，获取相应的测试结果，为了便于后续的查看和分析，测试数据分析仪17将熔断器的测试数据和测试结果存入存储器18中。实施例四图4示出了本实用新型第四实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例主要在实施例一的基础上增加了检查熔断器外观的放大镜或电子显微镜，为了便于说明，本实施例仅示出了增加电子显微镜部分的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图。如图4所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16以及电子显微镜19。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13以及可编程控制器16连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、测试器14、电子显微镜19连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13以及熔断器15连接；熔断器15分别与测试器14以及电子显微镜19连接。在本实用新型实施例中，在采集卡13采集程控恒流源12的核定电流，采集测试器14中熔断器15的测试数据之前，该采集卡13首先采集电子显微镜19中熔断器15的外观参数，比如熔断器15的外观是否存在断裂现象等。本实用新型实施例中，首先根据采集卡13采集的熔断器的外观参数判断熔断器15是否存在明显缺陷，并在熔断器15存在明显缺陷时，不再使用测试器14检测该熔断器15的性能，筛选存在缺陷的熔断器，加快了检测进 程，提高了检测效率。实施例五图5示出了本实用新型第五实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例的测试器包括测量熔断器温度的热电偶和红外线测温仪，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图5所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16、热电偶20和红外线测温仪21。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13以及可编程控制器16连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、红外线测温仪21连接；熔断器15与热电偶20连接；热电偶20与红外线测温仪21连接。在本实用新型实施例中，热电偶20可以为直径0. 3mm的K型或T型，该热电偶20测量熔断器15的温度，并将测量获取的温度发送至红外线测温仪21，该红外线测温仪21接收到热电偶20发送的温度数据之后，将接收的温度数据发送至采集卡13中。本实施例中，测量熔断器15在通入不同电流时产生的温度，若在通入预设的安全电流时，熔断器15产生的温度过高，则判断该熔断器15是故障熔断器，是不符合核电站要求的，相反，判断熔断器15在产生温度这一特性是符合核电站要求。进一步地，为了获取熔断器15在测试期间的最高温度，本实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I还包括红外成像仪。该红外成像仪用于检测熔断器15的最高温度点。本实施例中，采用红外成像仪查找被测熔断器的最高温度点，在查找到被测熔断器的最高温度点之后，再采用热电偶20检测熔断器15的温度，并将检测的温度发送至红外线测温仪21。本实施例通过检测熔断器15最高温度点的温度来判断熔断器15是否符合核电站要求。实施例六:图6示出了本实用新型第六实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例的测试器包括测量熔断器电压的电压表，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图6所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16、电压表22。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13以及可编程控制器16连接；程控恒流源12分别与工控机
11、采集卡13以及测试器14中的电压表22连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源
12、电压表22连接；熔断器15与电压表22连接。在本实用新型实施例中，电压表22满足31mA/100 Q，且可以自动换量程。本实施例中，电压表22实时测量熔断器15在通入不同电流时产生的电压，根据不同条件下获取的多个电压判断熔断器15的电压降、冷态电阻等是否符合核电站的要求。下面以根据获取的电压判断熔断器15的电压降、冷态电阻是否符合要求为例进行说明I、获取熔断器15的冷态电阻具体地，在规定的试验条件下，对熔断器通以预设电流，并实时测量熔断器的两端电压。其中，预设电流为特定的微小恒定电流，通入该微小恒定电流后，熔断器不能发热，比如通以小于ImA的恒定电流。本实施例中，熔断器的端电压由能够自动换量程且满足31mA/100Q保险测量要求以及电压降在0. I毫伏与10伏之间的电压表实时测量，以小于100毫秒(ms)的采样时间采集熔断器的端电压，再根据该熔断器的电流值和电流值对应的电压值确定熔断器的冷态电阻，根据确定的冷态电阻判断被测熔断器是否合格，比如将该冷态电阻和预先获取的合格的冷态电阻比较，若两者的差值不大，落入预设范围内，则判定被测熔断器合格，否则，判定被测熔断器不合格。进一步地，本实施例的测试工位有多个，能同时测量16个熔断器的端电压，提高熔断器的测试效率。2、获取熔断器15的电压降具体地，在规定的试验条件下，对熔断器通以预设电流后，由能够自动换量程且满足31mA/100Q保险测量要求以及电压降在0. I毫伏与10伏之间的电压表实时测量熔断器的两端电压，其中，预设电流为I毫安到100安之间的恒定电流。在测试过程中，以小于100毫秒(ms)的采样时间采集熔断器的两端电压，再据预设的处理指令确定熔断器的电压降，根据确定的电压降判断熔断器是否合格；或者根据预设的处理指令确定熔断器的电阻，根据确定的电阻判断熔断器是否合格。比如根据获取的电压降建立电压降曲线后，确定该电压降曲线的非线性拐点，比较电压降曲线和合格电压降曲线的数值偏差，以及比较电压降曲线的非线性拐点和合格电压降曲线的非线性拐点的偏差，若落入预设范围内，判定被测熔断器合格，否则，判定熔断器不合格。进一步地，打印熔断器电压降曲线和合格电压降曲线。当然，也可以打印熔断器的电阻值，此处不作限定。进一步地，本实施例的测试工位有多个，能同时测量16个熔断器的两端电压，提高熔断器的测试效率。实施例七:图7示出了本实用新型第七实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例主要在实施例一的基础上增加了人机交互界面，为了便于说明，仅不出了与本实施例相关的部分。如图7所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16以及人机交互界面23。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13以及人机交互界面23连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、适配器18以及存储器20连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13、熔断器15连接。本实施例中，当人机交互界面23接收用户输入的选择指令，并根据该选择指令选择检测熔断器15的性能项；当人机交互界面23接收到检测熔断器15的输入条件设置时，根据接收的输入条件设置检测熔断器15 ;当人机交互界面23接收到用户输入的查看指令时，显示相应的测试数据或测试结果。实施例八图8示出了本实用新型第八实施例提供的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置的结构图，本实施例主要增加了打印机，为了便于说明，图8仅仅示出了在实施例三的基础上增加了打印机的结构。如图8所示，该用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置I包括工控机11、程控恒流源12、采集卡13、测试器14、熔断器15、可编程控制器16、测试数据分析仪17、存储器18以及打印机24。其中工控机11分别与程控恒流源12、采集卡13、可编程控制器16、测试数据分析仪17、打印机24连接；程控恒流源12分别与工控机11、采集卡13以及测试器14连接；采集卡13分别与工控机11、程控恒流源12、测试器14以及测试数据分析仪17连接；测试器14分别与程控恒流源12、采集卡13以及熔断器15连接；测试数据分析仪17分别与采集卡13和存储器18连接；存储器18分别与测试数据分析仪17、打印机24连接。本实用新型实施例中，若打印机24接收到工控机11发出的打印指令后，打印存储器18存储的测试数据和测试结构。本实施例采用与存储器18连接的打印机24打印存储器18存储的各项测试数据和测试结果，便于用户查阅。作为本实用新型的一个优选实施例，测试器14包括还可以包括时间测试器、电阻测试器等。比如采用时间测试器测量熔断器15动作的时间、熔化的时间等，采用电阻测试器直接测量熔断器15的电阻等。本实用新型能够根据获取的测试数据准确判断被测熔断器的性能，从而降低机组跳机跳堆的风险，提高了核电站的安全性以及可靠性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。权利要求1.用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置包括工控机、程控恒流源、采集卡、测试器、熔断器以及可编程控制器； 所述工控机分别与所述程控恒流源、所述采集卡以及所述可编程控制器连接，用于将所述可编程控制器预设的输出指令发送至所述程控恒流源，将所述可编程控制器预设的采集指令发送至所述采集卡，以及根据所述可编程控制器预设的处理指令处理所述采集卡采集的测试数据； 所述程控恒流源分别与所述工控机、所述采集卡以及所述测试器连接，用于接收所述工控机发出的输出指令，并根据接收的输出指令输出恒定电流至所述测试器和所述采集卡; 所述采集卡分别与所述工控机、所述程控恒流源以及所述测试器连接，用于接收所述工控机发出的采集指令，并根据接收的采集指令采集熔断器的测试数据，所述测试数据包括所述程控恒流源输出的恒定电流以及所述测试器中熔断器的性能参数； 所述测试器分别与所述程控恒流源、所述采集卡以及所述熔断器连接，用于根据所述程控恒流源输出的恒定电流对所述熔断器进行测试，并将获取的熔断器的性能参数发送至所述采集卡。
2.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置还包括 分别与工控机、采集卡连接，用于分析熔断器测试数据的测试数据分析仪。
3.如权利要求2所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置还包括 与测试数据分析仪连接，用于存储所述测试数据分析仪的测试数据和测试结果的存储器。
4.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置包括 与熔断器连接，用于检测熔断器外观的放大镜或电子显微镜。
5.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述测试器包括 与熔断器连接，用于测量熔断器温度的热电偶和红外线测温仪。
6.如权利要求5所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述测试器还包括 与熔断器连接，用于检测熔断器最高温度点的红外成像仪。
7.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述测试器包括 与熔断器连接，用于测量熔断器电压的电压表。
8.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置还包括 与熔断器连接的熔断器底座。
9.如权利要求I所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置还包括与工控机连接的人机交互界面。
10.如权利要求I至9任一项所述的用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置，其特征在于，所述装置还包括 打印机。
专利摘要本实用新型适用于电力设备在线数字化状态检测与监控技术，同时也属于百万千瓦级核电站关键技术领域，提供了一种用于核电站小型熔断器可靠性的检测装置。所述装置包括工控机、程控恒流源、采集卡、测试器、熔断器以及可编程控制器；所述工控机分别与所述程控恒流源、采集卡以及可编程控制器连接；所述程控恒流源分别与所述工控机、采集卡以及测试器连接；所述采集卡分别与工控机、程控恒流源以及测试器连接；所述测试器分别与程控恒流源、采集卡以及熔断器连接。本实用新型能够根据获取的测试数据准确判断被测熔断器的性能，从而降低机组跳机跳堆的风险，提高了核电站的安全性以及可靠性。
文档编号G01R19/00GK202421365SQ20112052193
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者丁俊超, 刘新东, 孙志峰, 崔国华, 张志飞, 李勇, 汪世清, 犹代伦, 王国云, 马蜀 申请人:中国广东核电集团有限公司, 大亚湾核电运营管理有限责任公司