一种断路器温升、瞬动动作试验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种断路器温升、瞬动动作试验装置，包含有：机柜、控制电路、控制器和若干负载调节阻抗，所述控制电路和控制器位于所述机柜内，所述负载调节阻抗位于所述机柜外；所述控制电路包含有：若干多磁路电源变压器、若干多磁路变压器绕组控制装置、若干负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置，所述控制电路还包含有：电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置。通过上述方式，本发明提供的一种断路器温升、瞬动动作试验装置，能够提供一种低损耗、高效率、具有精准的检测和操作简便控制功能，保证试验结果的准确性和可重复性的断路器试验装置。
【专利说明】一种断路器温升、瞬动动作试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气试验设备，特别是涉及一种断路器温升、瞬动动作试验装置。
【背景技术】
[0002]随着生活中大功率电器设备的广泛使用，采用高性能的断路器来保护生活用电安全要求越来越高，因此断路器应符合国家标准制造产品的试验要求。满足国家标准所规定的试验范畴要求。
[0003]为此需提供一种断路器运行性能测试的试验装置，该试验装置能够满足《GB10963.1—2005/ICE 60898— 1:2002电器附件家用及类似场所用过电流保护断路器第一部分:用于交流的断路器》标准制造产品的测试要求，能够满足断路器温升试验要求及瞬动试验要求，并记录脱扣动作时间。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种断路器温升、瞬动动作试验装置，能够提供一种低损耗、高效率、具有精准的检测和操作简便控制功能，保证试验结果的准确性和可重复性的断路器试验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种断路器温升、瞬动动作试验装置，包含有:机柜、控制电路、控制器和若干负载调节阻抗。所述控制电路和控制器位于所述机柜内，且所述控制电路通过模拟量输入板卡与所述控制器相连接。所述负载调节阻抗位于所述机柜外。
[0006]所述控制电路包含有:若干多磁路电源变压器、若干多磁路变压器绕组控制装置、若干负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置。所述多磁路变压器绕组控制装置、负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置位于所述多磁路电源变压器的初级端。
[0007]所述多磁路变压器与负载调节阻抗相连接。
[0008]所述控制电路还包含有:电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置，所述电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置位于所述多磁路电源变压器的次级端。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述多磁路变压器绕组控制装置包含有第一交流接触器和第二交流接触器，且所述第一交流接触器和第二交流接触器之间互锁连接。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述负载调节电阻为可调节电阻，且负载调节电阻设置为3个，分别为第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻。
[0011]所述第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻均由第一交流接触器或第二交流接触器之一进行控制。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，所述多磁路电源变压器设置为3个，分别为第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器和第三多磁路电源变压器。
[0013]所述负载调节阻抗设置为3个，且均为可调节电抗器，分别设置为第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器和第三负载调节阻抗器。
[0014]且所述第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器、第三多磁路电源变压器分别与第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器、第三负载调节阻抗器相连接。
[0015]在本发明一个较佳实施例中，所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有显示界面参数设置装置，所述显示界面参数设置装置与所述控制器相连接。
[0016]在本发明一个较佳实施例中，所述显示界面参数设置装置包含有触摸式显示屏、电流采样装置和电压采样装置。所述电流采集装置、电压采集装置均包含有线圈、积分装置和霍尔传感器，且电流采集装置、电压采集装置分别与所述控制器相连接。
[0017]在本发明一个较佳实施例中，所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有报警保护装置，所述报警保护装置与所述控制电路相连接。
[0018]在本发明一个较佳实施例中，所述报警保护装置包含有发信、声光报警和电气安全保护装置。
[0019]本发明的有益效果是:能够提供一种低损耗、高效率、具有精准的检测和操作简便控制功能，保证试验结果的准确性和可重复性的断路器试验装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
图1是本发明的一种断路器温升、瞬动动作试验装置一较佳实施例的结构框图；
图2是本发明的一种断路器温升、瞬动动作试验装置一较佳实施例的电气原理架构图；
图3是本发明的一种断路器温升、瞬动动作试验装置一较佳实施例的控制电路部分连接图；
图4是本发明的一种断路器温升、瞬动动作试验装置一较佳实施例的控制电路局部放大图A ；
图5是本发明的一种断路器温升、瞬动动作试验装置一较佳实施例的控制电路局部放大图B。
【具体实施方式】
[0021]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]请参阅图1、图2、图3、图4、图5，本发明实施例包括:
提供一种断路器温升、瞬动动作试验装置，
包含有:机柜、控制电路、控制器和若干负载调节阻抗。所述控制电路和控制器位于所述机柜内，且所述控制电路通过模拟量输入板卡与所述控制器相连接。
[0023]所述负载调节阻抗位于所述机柜外。
[0024]所述控制电路包含有:若干多磁路电源变压器、若干多磁路变压器绕组控制装置、若干负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置。所述多磁路变压器绕组控制装置、负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置位于所述多磁路电源变压器的初级端。
[0025]所述多磁路变压器与负载调节阻抗相连接。
[0026]所述控制电路还包含有:电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置，所述电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置位于所述多磁路电源变压器的次级端。
[0027]所述多磁路变压器绕组控制装置包含有第一交流接触器和第二交流接触器，且所述第一交流接触器和第二交流接触器之间互锁连接。
[0028]优选的，所述第一交流接触器为KM104-KM106，所述第二交流接触器为KM101-KM103。
[0029]所述负载调节电阻为可调节电阻，且负载调节电阻设置为3个，分别为第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻。
[0030]所述第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻均由第一交流接触器或第二交流接触器之一进行控制。
[0031]所述多磁路电源变压器设置为3个，分别为第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器和第三多磁路电源变压器。
[0032]所述负载调节阻抗设置为3个，且均为可调节电抗器，分别设置为第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器和第三负载调节阻抗器。
[0033]且所述第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器、第三多磁路电源变压器分别与第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器、第三负载调节阻抗器相连接。
[0034]所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有显示界面参数设置装置，所述显示界面参数设置装置与所述控制器相连接。
[0035]所述显示界面参数设置装置包含有触摸式显示屏、电流采样装置和电压采样装置。所述电流采集装置、电压采集装置均包含有线圈、积分装置和霍尔传感器，且电流采集装置、电压采集装置分别与所述控制器相连接。
[0036]所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有报警保护装置，所述报警保护装置与所述控制电路相连接。
[0037]所述报警保护装置包含有发信、声光报警和电气安全保护装置。
[0038]在具体实施中，本发明采用以下操作方法:
采用调压器和多磁路变压器方式，所述多磁路变压器容量为75KVA，副边单相输出12V,每个磁路输出电压1.5V、1.5V、3V、6V，出线为三相星形接法，三相三线，采用两根60*8mm2和四根100*10mm2铜排出线方式，铜排露出部分镀锡，单组铜排间距为10mm。
[0039]其中选相控制装置优选为选相开关，且所述选相开关为单相开关，能够完成试验通电角度的调整，实现电流过冲小、且通电时间准确。同时还能够实现多种试验功能的转换:即瞬动试验、温升试验、可返回试验的功能转换。
[0040]本发明还同时为试品提供辅助电源，且电源输出为AC220V和AC380V各一个通道，容量为3KVA，通过控制器实现智能针对性的控制。
[0041]本发明电源输出电压下，空载电压的波形失真度< 5%，三相电流不平衡度要求为彡 ±1%。
[0042]本发明测控系统选用NI系统，控制器为PXI主机，测量与控制通过插入PCI主机的NI数字量输入输出板卡进行模块化添加。
[0043]本发明的测量系统由各档位变送器、电压互感器以及NI模拟量采集系统完成对试验电流和试验电压的测量。
[0044]温升和瞬动动作特性电源测试装置的温度测量通过外置的温度测量仪AGILENT343970和J型热电偶进行测量，数值由测控系统读取。其中电流互感器采用JJSYSTEM的R0GWISKI线圈及积分器，量程为100A/1KA/10KA/100KA，满量程工频测量精度为1%。
[0045]电压传感器采用霍尔传感器进行测量。
[0046]本发明控制系统由接触器、继电器等器件及NI数字量输入输出模块构成，由数字量模块控制相应的执行元件完成系统的各项试验，以满足试验的要求。
[0047]本发明通过控制器控制接触器来切换三相和单相试验，在多磁路电源变压器电源输入端B、C相接触器KM222、KM224、KM227、KM230两端各并联一个与A、B相相连的接触器KM221、KM223、KM226、KM229。
[0048]取多磁路变压器输出端A、B相的采样电压通过采集信号做单相特性试验。通过控制接触器来切换三相和单相试验，调压器和变压器来调节电流到预设值，用编码器的反馈信号和NI数字量采集系统来达到±2%的电流稳流精度，通过选相控制精确控制选相开关的角度及合闸时间来进行瞬动特性试验。
[0049]控制电路中包括多磁路电源变压器BTlOl—BT103、多磁路变压器绕组控制装置、负载调节电阻R1-R3、选相控制装置XKlOl和电路保护装置。
[0050]电路保护装置、选相控制装置XK101、多磁路变压器绕组控制装置和负载调节电阻R1-R3设在多磁路电源变压器BTlOl—BT103的初级端，电压监视装置、电流检测装置及数据采集系统设置在多磁路电源变压器BTlOl—BT103的次级端。
[0051]负载调节电阻R1-R3为可调节电阻，由交流接触器KM104 — KM106控制，并且与主电源回路控制交流接触器KMlOl—KM103互锁连接。多磁路变压器绕组控制装置为交流接触器 KM211—KM217、KM221—KM231、KM241—KM247 与多磁路电源变压器 BTlOl—BT103 每相每磁路相对应连接，进行相对应的磁路转换。
[0052]选项控制装置XKlOl跨接在主电源交流接触器KM102上桩头与主电源交流接触器KMlOl下桩头。选项控制装置XKlOl与交流接触器KMlOl—KM103电气互锁。
[0053]数据采集系统及电流电压监视装置包括电流互感器(采用JJSYSTEM的R0GWISKI线圈及积分器)，满量程工频测量精度为1%，电压传感器采用霍尔传感器及一台具有强大数据处理速度的专业控制器。
[0054]多磁路电源变压器BT的初级(除调压磁路外)与AC380V电源相连接，调压磁路通过调压器与AC380V电源相连接。
[0055]在多磁路电源变压器BTlOl—BT103的初级装置一台断路器QFlOl作为多磁路电源变压器的过电流保护。
[0056]所述多磁路电源变压器BT101-BT103的次级端与试品相连接。
[0057]外置负载调节阻抗RL-A?RL-C按试验需求接入多磁路电源变压器BT101-BT103的次级。
[0058]以下通过具体的试验来讲解本发明的具体实施:
一、瞬动试验:
本实例采用AC380V的电压通过75KVA多磁路电源变压器BT101—BT103及调压器的组合，使多磁路电源变压器BTlOl—BT103组合输出1.5V — 12V的有级可调节电压，有效控制多磁路变压输出500A — 6000A电流，对所需要的试验工作电流进行有效控制。
[0059]通过安装在多磁路电源变压器BT次级端的电压电流检测装置和数据采集系统对试验工作电流进行有效的监控、整定、自动跟踪、自动检测以及自动记录。
[0060]本实例中电流互感器采用JJSYSTEM的ROGWISKI线圈及积分器，量程为100A/1KA/10KA/100KA，满量程工频测量精度为1%，电压传感器采用霍尔传感器。
[0061]由于通电时间很短，特别是1ms以内的通电时间若采用机械式开关根本达不到要求，因此采用晶闸管来控制试验的通电时间，即通过控制晶闸管导通角来满足如此短的通电时间。考虑到移相控制的精度和晶闸管的门限值，一般通电从2ms开始，最大通电时间为200ms，控制通电相位角度为0-180°任意设定。但通电时间过短时，可以通过设置相应的相位角来控制晶闸管的导通，确保波形的准确。满足《GB10963.1-2005/ICE60898-1:2002
电器附件家用及类似场所用过电流保护断路第一部分:用于交流的断路器》标准制造产品的测试要求。
[0062]二、温升试验:
本实例采用AC380V的电压通过75KVA多磁路电源变压器BT101—BT103及调压器的组合，使多磁路电源变压器BTlOl—BT103组合输出1.5V — 12V的有级可调节电压，配合RL阻抗调节实现在500A — 6000A电流范围内任意电流的有级可调节电流。
[0063]通过安装在多磁路电源变压器BT次级端的高精度电压电流检测装置和数据采集系统，根据设定值进行自动跟踪稳流、自动记录，有效监控实际工作电流的变化。满足《GB10963.1-2005/ICE60898-1:2002电器附件家用及类似场所用过电流保护断路第一部分:用于交流的断路器》标准制造电器产品的温升测试要求。
[0064]三、可返回试验:
本发明还可以通过控制器对调压器和多磁路电源变压器BT组合设定N倍的整定电流，用负载调节电阻R1-R3来调节返回电流。
[0065]试验时，先控制选相开关XlOl使选相开关导通设定的N倍的整定电流，然后关断选相开关X101，这时系统回路的输出电流值即为返回电流值。本实例中负载调节电阻R1-R3 的阻值为 0.2-200 Ω。
[0066]综上，在实施例一到三中，采用Nat1nal Instruments (简称NI)的Labview专业软件编制人机界面、运行及测量程序，自动化程序运行可靠，测量精度高。具有强大的数质量逻辑控制和数据处理能力，大大提高了整个试验系统的抗干扰能力，体积小能耗低。全中文界面，设置简单、操作方便，具有多种报警及自诊断功能。
[0067]在试验过程中，若试品发生脱扣或故障脱扣，本试验装置会自动记录脱扣动作时间，并断开工作电路终止此次试验，退出试验，声光报警装置发信报警，直至关闭试验装置后停止报警。本试验装置只能在停止试验状态下进行参数设置，任何启动或暂停状态下都不能进行参数设置或修改。
[0068]本发明断路器温升、瞬动动作试验装置的有益效果是: 1、具有强大的数质量逻辑控制和数据处理能力，大大提高了整个试验系统的抗干扰能力，体积小能耗低；
2、设置简单、操作方便，具有多种报警及自诊断功能；
3、自动化程序运行可靠，测量精度高；
4、低损耗、高效率、具有精准的检测和操作简便控制功能，保证试验结果的准确性和可重复性的断路器试验装置。
[0069]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，包含有:机柜、控制电路、控制器和若干负载调节阻抗，所述控制电路和控制器位于所述机柜内，且所述控制电路通过模拟量输入板卡与所述控制器相连接，所述负载调节阻抗位于所述机柜外； 所述控制电路包含有:若干多磁路电源变压器、若干多磁路变压器绕组控制装置、若干负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置，所述多磁路变压器绕组控制装置、负载调节电阻、选相控制装置和电路保护装置位于所述多磁路电源变压器的初级端； 所述多磁路变压器与负载调节阻抗相连接； 所述控制电路还包含有:电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置，所述电压监视装置、电流检测装置和数据采集装置位于所述多磁路电源变压器的次级端。
2.如权利要求1所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述多磁路变压器绕组控制装置包含有第一交流接触器和第二交流接触器，且所述第一交流接触器和第二交流接触器之间互锁连接。
3.如权利要求2所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述负载调节电阻为可调节电阻，且负载调节电阻设置为3个，分别为第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻，所述第一负载调节电阻、第二负载调节电阻和第三负载调节电阻均由第一交流接触器或第二交流接触器之一进行控制。
4.如权利要求1所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述多磁路电源变压器设置为3个，分别为第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器和第三多磁路电源变压器； 所述负载调节阻抗设置为3个，且均为可调节电抗器，分别设置为第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器和第三负载调节阻抗器； 所述第一多磁路电源变压器、第二多磁路电源变压器、第三多磁路电源变压器分别与第一负载调节阻抗器、第二负载调节阻抗器、第三负载调节阻抗器相连接。
5.如权利要求1所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有显示界面参数设置装置，所述显示界面参数设置装置与所述控制器相连接。
6.如权利要求5所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述显示界面参数设置装置包含有触摸式显示屏、电流采样装置和电压采样装置；所述电流采集装置、电压采集装置均包含有线圈、积分装置和霍尔传感器，且电流采集装置、电压采集装置分别与所述控制器相连接。
7.如权利要求1所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述断路器温升、瞬动动作试验装置还包含有报警保护装置，所述报警保护装置与所述控制电路相连接。
8.如权利要求7所述的断路器温升、瞬动动作试验装置，其特征在于，所述报警保护装置包含有发信、声光报警和电气安全保护装置。
【文档编号】G01R31/327GK104198927SQ201410311903
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】许铭, 汤柏奇 申请人:苏州上电科电气设备有限公司