一种漏保开关及跨步电压检测装置测试仪的制作方法

[0001]
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种漏保开关及跨步电压检测装置测试仪。


背景技术：

[0002]
我国低压配电网漏电事故频发，电气火灾、用电设备损坏和人体触电等漏电事故已经严重的影响生产生活，威胁生命财产安全。目前国内大多使用的是ac型漏电保护开关，对应的测试仪也以ac型的为主。b型漏电保护开关又称为全波形漏电保护开关，可以对多种漏电波形进行检测。由于功能限制，ac型漏电保护开关的测试仪无法用来检测b型漏电保护开关，因此需要为b型漏电保护开关设计专用的检验仪。
[0003]
此外，低压漏电检测技术主要以安装剩余电流保护器为主，虽然在一定程度上可以提高准确性，但是正常情况下存在的剩余电流及含有复杂波形等原因容易造成剩余电流保护器的误动作和拒动作，影响供电的可靠性。为了避免不可预估的因素对剩余电流保护器正常运行的干扰，跨步电压漏电检测设备应运而生。申请号为201910675114.9的专利，公开了一种基于漏电流的自取能漏电监测方法及系统，利用电力设备或输电线路自身漏电流在介质表面所产生的电势差取电，并为监测设备提供启动电源。但是并未给出检测该系统性能的方法，不能保证系统取电及漏电监测的可靠性。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明提供一种漏保开关及跨步电压检测装置测试仪。
[0005]
本发明采用的技术方案为：一种漏保开关及跨步电压检测装置测试仪，该测试仪包括外壳，外壳内设有电路板，电路板通过电源插座孔及开关按键与穿过外壳的220v插座连接线连接；电路板上设有主控制器、功率放大器、存储器、阻性负载和ac-dc-ac模块；电路板与外壳上的显示模块、调节模块和输出口连接，且通过输出口与b型漏电保护开关或跨步电压检测装置连接；所述显示模块通过主控制器能够对存储器内的波形信号进行选择，主控制器控制功率放大器为波形信号提供能量，同时通过阻性负载转换为电流输出至b型漏电保护开关；所述调节模块通过主控制器能够控制ac-dc-ac模块将220v交流电转换成直流电，再逆变为交流电，同时改变其相位、频率与电压值后通过阻性负载输出至跨步电压检测装置。
[0006]
优选的，所述显示模块为电容屏和数码管；数码管可以显示输出电压的大小，电容屏为触控屏，可以进行控制和显示。
[0007]
优选的，所述调节模块为调相旋钮、调频旋钮和调压旋钮。
[0008]
优选的，所述电路板上还设有数模转换模块，数模转换模块通过外壳上的usb接口能够与u盘连接，可以转换u盘中存储的.csv和.m格式文件。
[0009]
优选的，所述电路板上还设有稳定降压模块，稳定降压模块能够将电源电压220v稳定降至5v，保证主控制器正常工作。
[0010]
优选的，所述电路板上还设有通信模块，通信模块通过外壳上的lan串口及lan连
接线或dp9串口及dp9连接线能够与计算机连接。
[0011]
优选的，所述电路板上还设有无线传输模块，无线传输模块通过外壳上的天线能够与手机端连接。
[0012]
优选的，所述外壳设有可拆卸的顶盖。
[0013]
本发明的有益效果是：本发明的显示模块通过主控制器能够对存储器内的波形信号进行选择，并通过功率放大器为波形信号提供能量，同时通过阻性负载转换为电流输出至b型漏电保护开关，进而对b型漏电保护开关进行检测；该测试仪检测b型漏电保护开关时不仅可以检测国标当中规定的剩余电流波形，还可检测实际漏电时的任意波形，这种检测装置可以让检测更贴合现实、准确。本发明的调节模块通过主控制器能够控制ac-dc-ac模块将220v交流电转换成直流，再逆变为交流，同时改变其相位、频率与电压值后通过阻性负载输出至跨步电压检测装置，进而对跨步电压检测装置进行检测，使用时更方便。此外，该测试仪还能够与计算机和手机端连接，以便于统计数据，通过手机端及计算机查看。
附图说明
[0014]
图1为本发明的整体结构示意图；图2和图3为本发明的内部连接关系示意图。
[0015]
图1—3中，1—外壳、2—电路板、3—电源插座孔、4—开关按键、5—主控制器、6—功率放大器、7—存储器、8—阻性负载、9—ac-dc-ac模块、10—输出口、11—电容屏、12—数码管、13—调相旋钮、14—调频旋钮、15—调压旋钮、16—数模转换模块、17—usb接口、18—稳定降压模块、19—通信模块、20—lan串口、21—dp9串口、22—无线传输模块、23—天线、24—顶盖。
具体实施方式
[0016]
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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付出创造性劳动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。
[0017]
如图1—3所示，本发明是一种漏保开关及跨步电压检测装置测试仪，该测试仪包括外壳1，外壳1设有可拆卸的顶盖24。外壳1内设有电路板2，电路板2通过电源插座孔3及开关按键4与穿过外壳1的220v插座连接线连接。
[0018]
所述电路板2上设有主控制器5、功率放大器6、存储器7、阻性负载8和ac-dc-ac模块9；电路板2与外壳1上的显示模块、调节模块和输出口10连接，且通过输出口10连接与b型漏电保护开关或跨步电压检测装置连接。
[0019]
所述显示模块通过主控制器5能够对存储器7内的波形信号进行选择，主控制器5控制功率放大器6为波形信号提供能量，同时通过阻性负载8转换为电流输出至b型漏电保护开关。
[0020]
所述调节模块通过主控制器5能够控制ac-dc-ac模块9将220v交流电转换成直流电，再逆变为交流电，同时改变其相位、频率与电压值后通过阻性负载8输出至跨步电压检
测装置。
[0021]
所述主控制器5采用stm32f103型号产品，其主要功能为：具有多个i/o口，可连接多个模块，主频为72mhz，其处理速度可满足产生标准漏电波形信号、转换.csv和.m文件等设备所需功能。所述功率放大器6采用zave厂家lm386型号产品，其主要功能为：放大倍数为200倍，可将微弱信号进行功率放大。所述存储器7采用risym厂家at24c02型号产品，其主要功能为：内存为512k，可存储数据信息，方便用户进行数据存储和对接。所述阻性负载8采用递源厂家绕线电阻器产品，其主要功能为：阻值200ω，功率为300w，可承受大电流。所述ac-dc-ac模块9采用hiecube厂家ap12n07型号产品，其主要功能为：将电源电转化为直流电然后调整其电压、频率及相位。所述显示模块采用telesky厂家12864型号的电容屏11和采用risym厂家4021bs型号的数码管12；数码管12主要功能为：可以显示输出电压的大小；电容屏11为触控屏，其主要功能为：可以进行控制和显示。所述调节模块为调相旋钮13、调频旋钮14和调压旋钮15，其主要功能为：旋转旋钮，可以调节出不同的相位、频率和电压。
[0022]
该测试仪是用来检测b型漏电保护开关和跨步电压检测装置能否正常工作，因此对于两种不同的装置，其工作的原理也是不同的。
[0023]
对于b型漏电保护开关的检测，是依据国标gb /222794-2017《家用和类似用途的不带和带过电流保护的f型和 b 型剩余电流动作断路器》中对于b型漏电保护开关的功能要求来设计的。根据国标规定，b型漏电保护器的动作标准为：能够对突然施加或缓慢上升的正弦交流剩余电流正确动作，能对脉动直流剩余电流或叠加6ma 平滑直流的脉动直流剩余电流正确动作，能对高达 1000hz 的正弦交流剩余电流正确动作；并且可对叠加 10ma 平滑直流或 0.4iδn平滑直流，取其大者的交流剩余电流以及平滑直流剩余电流正确动作。
[0024]
该测试仪使用主控制器5来产生这些波形，其方法为：首先编写好对应波形的公式：式：式：建立波形库，写入到存储器7中。对b型漏电保护开关进行测试时，通过电容屏11显示波形选择界面，并点击选择需要输出的波形信号。主控制器5接受到电容屏11的指令后，对存储器7内的波形库的波形信号进行选择。然后主控制器5通过控制功率放大器6为波形信号提供能量；最后主控制器5控制阻性负载8将波形信号转换为电流输出至b型漏电保护开关。
[0025]
对于任意波形的产生，则需要提供对应的波形文件。所述电路板2上还可增设数模转换模块16，数模转换模块16通过外壳1上的usb接口17能够与u盘连接。通过在主控制器5内写入了识别程序，从而可读取外带存储介质u盘中的.csv格式的示波器数据文件和.m格式的matlab文件。当主控制器5读取到对应文件时，主控制器5通过数模转换模块16将数据转换为可识别的格式，然后储存至存储器7内，然后通过电容屏11显示波形选择界面，并点击选择需要该输出波形信号，主控制器5通过控制功率放大器6为波形信号提供能量；控制阻性负载8将波形信号转换为电流输出至b型漏电保护开关。
[0026]
需要说明的是，主控制器5可以通过检测输出的电流大小来判断漏电保护开关是
否正确进行了动作，从而得到b型漏电保护开关的检测结果。若已经动作跳闸，由于线路断开，则输出电流为零，主控制器5还可以通过这种方式检测出漏电保护开关跳闸的时间。
[0027]
对于跨步电压检测装置的检测，是根据跨步电压的原理来设计的。跨步电压是一种由于漏电导致大地出现分布电势的现象，当人的左右脚处于不同的电势时即形成跨步电压，会发生触电导致危险。
[0028]
该测试仪使用ac-dc-ac模块9来模拟漏电的产生，其方法是：首先由ac-dc-ac模块9将电源220v交流转换成直流，然后再逆变为交流。然后通过调相旋钮13、调频旋钮14和调压旋钮15改变其相位、频率与电压值。最后主控制器5控制阻性负载8输出至跨步电压检测装置，观察跨步电压检测装置是否正常报警，若正常报警则说明跨步电压检测装置正常。在该过程中，主控制器5会读取输出的相位、频率、电压与电流值进行显示和存储，电压值显示在数码管12上，其他的值显示在电容屏11上。
[0029]
为了主控制器5的工作电压稳定，所述电路板2上还设有稳定降压模块18，稳定降压模块18能够将电源电压220v稳定降至5v，保证主控制器5正常工作。
[0030]
为了使该测试仪能够与计算机和手机端连接，以便于统计数据，通过手机端及计算机查看。所述电路板2上还设有通信模块19，通信模块19通过外壳1上的lan串口20及lan连接线或dp9串口21及dp9连接线能够与计算机连接。所述电路板2上还设有无线传输模块22，无线传输模块22通过外壳1上的天线23能够与手机端连接。