继电保护装置单板测试工装及测试系统的制作方法

本发明涉及一种继电保护装置单板测试工装及测试系统。

背景技术：

继电保护装置在电力系统中起着重要的作用，当电气设备遇到故障或者出现非正常工作状态时能够自动迅速的、有选择的作用于断路器，将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围内，提高系统运行的可靠性。而在继电保护装置生产过程中，需要对其内的单板进行功能测试，以保证继电保护装置能够可靠的运行。

单板功能测试一般按照初步测试-老化-再次测试的过程进行，即先将单板安装在测试设备上进行初步测试，然后将单板拆下安装在老化箱内进行老化，老化完成后再将单板拆下重新安装在测试设备上进行再次测试，最终测试完成后将单板从测试设备上拆下，整个过程需要反复拆装单板，工作量较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种继电保护装置单板测试工装，用于解决现有技术中单板测试过程工作量大的问题；本发明还提供一种使用上述继电保护装置单板测试工装的继电保护装置单板测试系统。

本发明所提供的继电保护装置单板测试工装采用如下技术方案：

该继电保护装置单板测试工装包括：

基板，其上设有至少一个可供单板插装的单板插装位，单板插装位处设有用于与单板上的各连接端子适配的单板插接结构，基板上还设有可供测试设备插装的测试插装位，测试插装位处设有用于与测试设备的各接线端子适配的测试插接结构，测试插装位与单板插装位的数量相同且一一对应，单板插装位中的单板插接结构与对应的测试插装位中的测试插接结构导电连接，以在单板测试时将测试设备中的测试信号传递至单板；

电源板，与各单板插装位中的单板插接结构导电连接，具有可与外界电源连接的接电端口，以在单板老化时与外界电源导电连接并给单板供电；或者，基板上设有可与外界电源连接的接电端口，以在单板老化时与外界电源导电连接并给单板供电。

本发明所提供的继电保护装置单板测试工装的有益效果是：该测试工装使用时，可将待测的单板插装在单板插装位上，并将测试设备插装在测试插装位上，而单板插装位中的单板插接结构与测试插装位中的测试插接结构导电连接，测试设备可以将信号传递给单板，进而可以实现测试设备对单板的测试；该测试工装还包括电源板，电源板上设有可与外界电源连接的接电端口，或者基板上本身就设有可与外界电源连接的接电端口，从而可以实现外界电源与单板的导电连接，则将该测试工装连同插装在测试工装上的单板放置在对应老化架上，可以实现对单板的老化；使用该测试工装，不仅能够实现单板的测试，还能够实现单板的老化，且不需要反复拆装单板，减少了单板测试过程的工作量。

进一步的，单板插装位和测试插装位分设在基板相对的两侧面上。这样设置，在单板安装在基板上后，便于测试工装与测试设备的安装连接。

进一步的，继电保护装置单板测试工装为一面敞口的方形箱体结构，方形箱体结构的正对开口的箱板构成基板，单板插装位设置在正对开口的箱板的朝向开口的侧面上。这样设置，在使用时朝向开口的箱板竖向延伸，则下箱板可以用于支撑单板，便于测试工装与单板的转移。

进一步的，单板插装位处安装有供单板插装的单板插座，单板插座上设有插孔，插孔内设有导电体，插孔的数量与单板连接端子的数量相同，每个插孔及其内的导电体一起构成一个单板插接结构。这样设置，便于单板的安装。

进一步的，同一测试插装位中的各测试插接结构布置在单板插座对应位置的两侧。这样设置，便于测试插接结构与单板插接结构的导电连接。

进一步的，基板为印制板，单板插接结构和测试插接结构通过印制板中的印制线路导电连接。这样设置，便于单板插接结构和测试插接结构的连接，避免设置过多的导线。

进一步的，单板插装位处安装有供单板插装的单板插座，单板插座上设有插孔，插孔内设有导电体，导电体与印制板焊接并与印制板中的印制线路导电连接，插孔的数量与单板连接端子的数量相同，每个插孔及其内的导电体一起构成一个单板插接结构。这样设置，便于单板的安装。

进一步的，单板插座上还设有安装孔，单板插座通过穿过安装孔的紧固螺栓和配套螺母固定在印制板上。这样设置，可以保证单板插座的安装稳定性，防止在单板拆装过程中出现单板插座脱落的情况。

进一步的，基板上设有电源插座，电源插座与各单板插装位中的单板插接结构导电连接，电源板通过电源插座安装在基板上并与各单板插装位中的单板插接结构导电连接。这样设置，便于电源板的安装。

本发明所提供的继电保护装置单板测试系统采用如下技术方案：

该继电保护装置单板测试系统包括继电保护装置测试工装、老化架和测试设备，继电保护装置测试工装包括：

基板，其上设有至少一个可供单板插装的单板插装位，单板插装位处设有用于与单板上的各连接端子适配的单板插接结构，基板上还设有可供测试设备插装的测试插装位，测试插装位处设有用于与测试设备的各接线端子适配的测试插接结构，测试插装位与单板插装位的数量相同且一一对应，单板插装位中的单板插接结构与对应的测试插装位中的测试插接结构导电连接，以在单板测试时将测试设备中的测试信号传递至单板；

电源板，与各单板插装位中的单板插接结构导电连接，具有可与外界电源连接的接电端口，以在单板老化时与外界电源导电连接并给单板供电；或者，基板上设有可与外界电源连接的接电端口，以在单板老化时与外界电源导电连接并给单板供电；

老化架用于承载继电保护装置单板测试工装并对插装在继电保护装置单板测试工装内的单板进行老化；

测试设备包括与继电保护装置单板测试工装可拆连接的测试连接头，用于连接在继电保护装置单板测试工装的基板的测试插装位上，对老化前的单板进行初步测试和对老化后的单板进行再次测试。

本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的有益效果是：该测试系统中的测试工装使用时，可将待测的单板插装在单板插装位上，并将测试设备插装在测试插装位上，而单板插装位中的单板插接结构与测试插装位中的测试插接结构导电连接，测试设备通过测试连接头可以将信号传递给单板，进而可以实现测试设备对单板的测试；测试工装还包括电源板，电源板上设有可与外界电源连接的接电端口，或者基板上本身就设有可与外界电源连接的接电端口，从而可以实现外界电源与单板的导电连接，则将测试工装连同插装在测试工装上的单板放置在对应老化架上，可以实现对单板的老化；使用该测试系统，不仅能够实现单板的测试，还能够实现单板的老化，且不需要反复拆装单板，减少了单板测试过程的工作量。

进一步的，单板插装位和测试插装位分设在基板相对的两侧面上。这样设置，在单板安装在基板上后，便于测试工装与测试设备的安装连接。

进一步的，继电保护装置单板测试工装为一面敞口的方形箱体结构，方形箱体结构的正对开口的箱板构成基板，单板插装位设置在正对开口的箱板的朝向开口的侧面上。这样设置，在使用时朝向开口的箱板竖向延伸，则下箱板可以用于支撑单板，便于测试工装与单板的转移。

进一步的，单板插装位处安装有供单板插装的单板插座，单板插座上设有插孔，插孔内设有导电体，插孔的数量与单板连接端子的数量相同，每个插孔及其内的导电体一起构成一个单板插接结构。这样设置，便于单板的安装。

进一步的，同一测试插装位中的各测试插接结构布置在单板插座对应位置的两侧。这样设置，便于测试插接结构与单板插接结构的导电连接。

进一步的，基板为印制板，单板插接结构和测试插接结构通过印制板中的印制线路导电连接。这样设置，便于单板插接结构和测试插接结构的连接，避免设置过多的导线。

进一步的，单板插装位处安装有供单板插装的单板插座，单板插座上设有插孔，插孔内设有导电体，导电体与印制板焊接并与印制板中的印制线路导电连接，插孔的数量与单板连接端子的数量相同，每个插孔及其内的导电体一起构成一个单板插接结构。这样设置，便于单板的安装。

进一步的，单板插座上还设有安装孔，单板插座通过穿过安装孔的紧固螺栓和配套螺母固定在印制板上。这样设置，可以保证单板插座的安装稳定性，防止在单板拆装过程中出现单板插座脱落的情况。

进一步的，基板上设有电源插座，电源插座与各单板插装位中的单板插接结构导电连接，电源板通过电源插座安装在基板上并与各单板插装位中的单板插接结构导电连接。这样设置，便于电源板的安装。

附图说明

图1是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试工装与单板的配合示意图；

图2是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试工装与单板的配合示意图（隐藏右箱板）；

图3是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试工装的基板的结构示意图（显示后侧面）；

图4是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试工装的基板的立体图（显示前侧面）；

图5是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试设备的针床的结构示意图；

图6是本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例中测试设备的针床活动板的结构示意图。

图中：1-基板，2-上箱板，3-下箱板，4-左箱板，5-右箱板，6-单板，7-单板插座，8-电源板，9-接电端口，10-电源插座，11-插孔，12-安装孔，13-插接孔，14-导向柱，15-永磁块，16-针床主板，17-导向孔，18-针床活动板，19-导向轴，20-电磁铁，21-插针，22-导向轴过孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明所提供的继电保护装置单板测试系统的实施例：

该继电保护装置单板测试系统包括测试设备、测试工装和老化架，测试工装可以用来安装待测的单板，测试设备包括用于与测试工装连接的针床和与针床信号连接的测试系统，老化架一般放置在老化室内，用于放置测试工装，以对安装在测试工装上的单板进行老化；针床构成测试设备的测试连接头。

如图1和图2所示，测试工装为一个方形箱体结构，方形箱体结构由基板1、上箱板2、下箱板3、左箱板4和右箱板5围成，且方形箱体结构的后侧敞口设置，基板1也相当于该方形箱体结构的前箱板；本实施例中的基板1为印制板。

如图2和图3所示，在基板1朝后的侧面上，沿左右方向间隔安装有三个单板插座7，三个单板插座7用于安装单板6，本实施例中待测的单板6上设有96个连接端子，所以每个插座上也各设有96个插孔11，单板插座7上的每个插孔11内都设有一个导电体，导电体与基板1焊接固定并实现导电连接，同时也实现单板插座7与基板1的固定连接，单板插座7的上下两端各设有一个安装孔12，单板插座7通过安装孔12及配套的紧固螺栓和螺母与基板1再次固定，保证单板插座7固定的稳定性；单板6的各连接端子与单板插座7上的插孔11一一对应，在单板6插装在单板插座7上后，各连接端子与插孔11内的导电体导电连接；基板1上安装单板插座7的位置构成单板插装位，单板插座7上的每个插孔11和对应的导电体一起构成一个单板插接结构。

本实施例中，方形箱体结构的上箱板2和下箱板3之间的间距与单板6沿上下方向的尺寸相同，上箱板2和下箱板3在单板6插装过程中构成对单板6的导向；另外，下箱板3还用于支撑单板6，便于测试工装连同安装在其上的单板6的转移。

如图2-图4所示，在每个单板插座7的左右两侧，各设有两列沿上下方向间隔排布的插接孔13，每列插接孔13设有24个，插接孔13贯穿基板1，每个插接孔13对应单板插座7内的一个插孔11，并通过基板1内的印制线路与对应插孔11内的导电体导电连接；插接孔13用于供测试设备中的针床上的插针插装；基板1的朝前的侧面上、对应每个单板插座7两侧设置插接孔13的位置构成测试插装位，每个插接孔13和其内的导电件一起构成一个测试插接结构。

如图5和图6所示，本实施例中的测试设备的针床包括针床主板16，每个针床主板16上安装有三个针床活动板18，每个针床活动板18通过两个导向轴19导向活动安装在针床主板16上，导向轴19为阶梯轴，包括大径段和小径段，大径段远离针床主板16，导向轴19的轴线垂直于针床主板16，针床主板16对应导向轴19设有螺纹孔，导向轴19的小径段上设有外螺纹，导向轴19螺纹装配在针床主板16的螺纹孔内，针床活动板18上对应导向轴19设有导向轴过孔22，导向轴过孔22的直径与导向轴19的小径段的直径相同；针床活动板18通过导向轴19安装在针床主板16上后，针床活动板18可以在导向轴19的大径段与针床主板16之间活动。

如图4所示，在基板1的前侧面上设有四个导向柱14，导向柱14的轴线垂直于基板1，在针床主板16的四个角处各设有一个导向孔17，针床主板16通过导向柱14和导向孔17安装在基板1上，并实现在上下、左右方向上的限位；在导向柱14上设有一段永磁体，在导向孔17内同样设有永磁体，在针床主板16沿导向柱14移动到导向柱14上的永磁体位置处时，导向柱14上的永磁体与导向孔17内的永磁体吸紧，从而实现针床主板16在前后方向的定位。

针床主板16安装在基板1上后，三个针床活动板18分别对应住基板1上安装三个单板插座7的位置。如图4-图6所示，每个针床活动板18上均设有四列插针21，每列插针21有24个，四列插针21分别对应住基板1上的一个单板插座7两侧的四列插接孔13且适配，即针床活动板18上的96个插针21能够正好插入基板1上其对应的单板插座7两侧的96个插接孔13内，插针21插入插接孔13内后与对应的插接孔13内的导电件导电连接，进而与对应的单板6的接线端子导电连接。

如图4-图6所示，针床活动板18为方形板结构，针床活动板18的四个角处各设有一个电磁铁20，在基板1上对应每个针床活动板18的每个电磁铁20的位置各设有一个永磁块15，在对电磁铁20通正向电流时，电磁铁20产生磁场，且在永磁块15产生的磁场作用下，针床活动板18被吸引着靠向基板1，合理设置针床主板16与基板1之间的间隔距离，在针床活动板18被吸向基板1时，针床活动板18上的各插针21能够插入对应插接孔13内，在对电磁铁20通反向电流时，电磁铁20产生相反磁场，并在永磁块15产生的磁场作用下推动针床活动板18朝远离基板1的方向运动，针床活动板18上的各插针21脱离基板1上的各插接孔13。

针床活动板18上的各插针21通过导线与测试设备中的测试系统导电连接，在针床活动板18的插针21插入基板1上的插接孔13内时，测试系统的信号可以传递给单板6。

如图1-图3所示，在基板1上还安装有一个电源插座10，电源插座10安装在基板1上后通过基板1内的印制线路与三个单板插座7内的各导电体导电连接，电源插座10上安装有一个电源板8，电源板8上设有一个接电端口9，接电端口9可以通过相应连接线与外界电源连通，以将外界电源中的电接入基板1，电源板8还可以将外界电源中220v的电转换成与单板6工作时适配的电压等级的电。

单板6制造完成后需要进行测试，主要分为三个步骤：1）初步测试；2）老化；3）再次测试。

1）初步测试：

将单板6插装在基板1上，将基板1与针床主板16固定，向第一个针床活动板18上的电磁铁20通正向电流，该针床活动板18被磁场力吸向基板1，从而使得该针床活动板18上的各插针21插入基板1上对应的插接孔13内，然后测试设备的测试系统开始对该针床活动板18对应的单板6进行测试，待该单板6测试完成后，对该针床活动板18上的电磁铁20通反向电流，针床活动板18被磁场力推开，针床活动板18上的插针21脱离对应插接孔13；同时对第二个针床活动板18上的电磁铁20通正向电流，第二个针床活动板18被吸向基板1，开始对第二个针床活动板18对应的单板6进行测试，当第二个针床活动板18对应的单板6测试完成后，对第二个针床活动板18上的电磁铁20通反向电流，第二个针床活动板18被推开，其上的插针21脱离开对应的插接孔13；接着对第三个针床活动板18上的电磁铁20通正向电流，第三个针床活动板18被吸向基板1，开始对第三个针床活动板18对应的单板6进行测试，当第三个针床活动板18对应的单板6测试完成后，将测试工装从针床主板16上移开。

2）老化：

将测试工装移至老化室内的老化架上，并通过相关连接线连通老化室内的电源和测试工装上的电源板8的接电端口9，220v电压等级的电经过电源板8变电后变成适用于单板6的电压等级的电，并实现对单板6的通电，通电后经过设定时间，完成单板6的老化，拆除连接电源板8的连接线，将测试工装移出老化室。

3）再次测试：

将带有老化后的单板6的测试工装移至测试设备处，重复“初步测试”过程，对测试工装中的单板6进行再次测试。

上述实施例中，测试工装中能够安装三个单板。在其他实施例中，测试工装上也可以安装一个、两个、四个或者更多个单板，只需在基板上设置对应数量的单板插座和插接孔即可。

上述实施例中，针床与测试设备的其他结构并未固定，在针床与测试工装连接时，操作人员拿着针床安装在测试工装上。在其他实施例中，针床也可以与测试设备的其他结构固定，即针床不能移动，则可以是操作人员拿着测试工装靠近针床并安装在针床上，同样可以使用。

上述实施例中，基板的导向柱上设有一段永磁体，针床主板的导向孔内同样设有永磁体，通过两者的永磁体实现针床主板与基板的相对固定。在其他实施例中，也可以仅在导向柱上设置一段永磁体，而针床主板的导向孔处的材质设置成可被永磁体吸附的材质，则在针床主板套装在导向柱上后同样可以实现针床主板与基板的相对固定；也可以仅在针床主板的导向孔内设置永磁体，而导向柱的材质设置成可被永磁体吸附的材质，则在针床主板套装在导向柱上后同样可以实现针床主板与基板的相对固定；也可以在导向柱上设置外螺纹，针床主板套装在导向柱上后通过两个螺母固定在导向柱的合理位置处，保证针床主板与基板之间的间距满足针床活动板被吸向基板时可以实现针床活动板上的插针插入对应的插接孔内，同时满足针床活动板被推向针床主板时其上的插针完全脱离开基板上的插接孔。

上述实施例中，基板上通过插座安装有电源板，电源板能够将高电压的电转换成低电压的电，从而实现将老化室内220v的电转换成单板适用的电。在其他实施例中，电源板也可以不用于转换电压等级，仅用于接通外界电源，可以在老化架中或老化室内设置变压器来转换电压等级，即外界电源接入电源板的电的电压等级即适用于单板；也可以不设置电源板，在基板上设置进电端口，在老化架上或老化室内设置变压器，变压器将220v电压等级的电转换成适用于单板的电，然后可以通过基板上的进电端口接入基板，同样可以；电源板也可以不通过插座安装在基板上，可以直接将电源板焊接在基板上，电源板上的端子与基板上的印制线路导电连接；电源板也可以不与基板固定连接，可以仅固定在测试工装的其他位置，或放置在测试工装的其他位置，如左箱板上或者右箱板上，然后通过导线与单板插座中的导电体导电连接，同样可以使用。

上述实施例中，单板插装位设置在基板朝后的侧面上，测试插装位设置在基板朝前的侧面上。在其他实施例中，测试插装位也可以设置在基板朝后的侧面上，即测试插装位和单板插装位设置在基板的一个侧面上，同样可以使用；单板插装位也可以设置在基板朝前的侧面上，同样可以。

上述实施例中，测试工装为一个一面敞口的方形箱体结构。在其他实施例中，测试工装也可以不设置上箱板、左箱板和右箱板，或者不设置上箱板，或者不设置左箱板和右箱板、或者不设置上箱板、下箱板、左箱板和右箱板，均可以使用。

上述实施例中，基板上安装有单板插座，单板插座焊接在基板上后再通过紧固螺栓和螺母加固。在其他实施例中，也可以不设置紧固螺栓和螺母，即也不需要在单板插座上设置安装孔；在其他实施例中，也可以不设置单板插座，单板安装时直接插装在基板上，此时可以在基板上设置可供单板上的连接端子插装的单板插接孔。

上述实施例中，对应于同一个单板的插接孔分布在单板插座的左右两侧。在其他实施例中，对应于同一个单板的插接孔也可以分布在单板插座的同一侧，同样可以使用。

上述实施例中，基板为印制板。在其他实施例中，基板也可以不是印制板，基板仅用于固定安装单板和针床，这种情况，各插接孔内需要设置专门的插针导电体，插针导电体可以通过导线与单板插座中的导电体导电连接，同样的，电源插座也通过导线与单板插座内的导电体导电连接。

本发明还提供一种继电保护装置单板测试工装，该继电保护装置单板测试工装的结构与上述实施例中的继电保护装置单板测试系统中的测试工装的结构相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。