断路器特性试验智能辅助装置的制作方法

1.本发明属于电气试验继电保护技术领域，具体涉及断路器特性试验智能辅助装置。


背景技术：

2.断路器机械特性试验中，试验仪器共有3根控制线，断路器端子箱需要的输出包括合闸、分闸、负电共11根控制线，如果为交接试验，还需交流或直流储能控制线2根。
3.目前采用三种方式固定控制线：1、人工固定，两人分别手持控制线紧紧接触端子排，其中断路器合分试验需要三人，110v 或220v 脉冲控制电压过后才能放下；2、多功能插头固定，使用多功能插头预先接入端子排，无需人工；3、拆除控制回路二次线，连接控制线。
4.以上三种方式存在的问题：1、多人配合容易失误，可能造成低压触电，浪费时间人力；2、多功能插头不适用各种型号的端子箱，有很多断路器端子排上无法接入插头，无法很好地解决费时费力问题；3、拆接二次线需要继电保护人员配合，有漏接线风险；4、断路器储能需要继电保护或运维专人配合，交接试验中还需另外接引临时电源，浪费时间人力，且容易发生低压触电；5、无论哪种方式，均无法实时预防操作电压带电风险，且未使用的控制线需要做绝缘处理，此过程降低效率且容易发生接地、短路或试验仪器损坏。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种断路器特性试验智能辅助装置，无需拆接线无需人工，匹配各种型号端子箱的控制线接入工序，提升工作效率，避免低压触电，降低了漏接线的风险，采用智能控制装置实时监测操作电源并实现一键切换控制线，提升工作效率，降低短路、接地或仪器损坏的风险。
6.本发明的目的是这样实现的：断路器特性试验智能辅助装置，它包括固定模块和控制模块，所述控制模块为断路器特性试验智能辅助测试仪，所述断路器特性试验智能辅助测试仪内设置有控制芯片、直流110v整流装置、直流220v整流装置、全时采样传感器pt，所述直流110v整流装置连接有空气开关k1和热偶继电器fr1，所述直流220v整流装置连接有空气开关k2和热偶继电器fr2；所述固定模块包括有螺旋式固定器、磁吸式固定器、真空式固定器和控制线万向固定臂，所述螺旋式固定器用于断路器端子箱旁边存在断路器支撑柱、绝缘子横担的环境下；所述磁吸式固定器用于材质为铁质的端子箱本体或旁边为铁质设施的环境下；所述真空式固定器用于表面较平滑、无空隙、无锈蚀的工况下；在选择好固定器类型之后，将所述控制线万向固定臂尾端固定在相应固定器上。
7.所述控制线万向固定臂由主臂和分臂组成，所述主臂包括有三个主臂万向节，所述主臂端部的主臂万向节分支出三个分臂，每个分臂均由两个辅助万向节所构成，在所述分臂端部设置有终端探针。
8.所述终端探针的触头端为sk4材质探针，用以和断路器端子箱内部接线端子相接触，另一端为镀银插孔，用以连接仪器接线；所述控制线万向固定臂通过压力使得探针和端
子能够进行充分接触，避免接触不良等虚接情况的发生。
9.所述断路器特性试验智能辅助测试仪内设置有用于控制其内部电路的工作开关s1-s2、保护开关s3-s4、互为闭锁的控制开关s5-s6和电阻测量选择开关s7-s15；所述断路器特性试验智能辅助测试仪的工作逻辑如下：当合闸功能需正常工作时，s1与s3开关将接通，合闸控制信号可正常输出；当分闸一功能需正常工作时，s2、s4与s5开关将接通，s6由于与s5互为闭锁，s6将处于断开位置，即可避免在分闸一控制信号正常输出的情况下，分闸二输出同时得电；同理，当分闸二功能需正常工作时，s2、s4与s6开关将接通，s5由于与s6互为闭锁，s5将处于断开位置，分闸二控制信号正常输出；此外，通过控制电阻测量选择开关s7-s15的通断分别进行断路器各相分合闸电阻的测试。
10.所述断路器特性试验智能辅助测试仪具备电路保护功能，具体为：在试验开始前，当系统中全时采样传感器pt检测到负电一和负电二存在电压超过50v并且时间大于500ms时，由控制芯片发出保护信号指令至保护开关s3和s4，保护开关s3与s4将自动断开，防止系统电压串入试验仪器，引起仪器过流损坏，同时防止控制脉冲电压串入直流系统，引起直流系统电压波动。
11.所述断路器特性试验智能辅助测试仪内设置有储能功能回路，所述储能功能回路中包含有热偶继电器和空气开关，当发生储能电压超过被试设备电机额定电压的错误时，储能电流过大，热偶继电器和空气开关将及时跳开，切断储能回路，防止对被试设备和测试仪的损伤并同时保障人员安全。
12.所述断路器特性试验智能辅助测试仪内控制芯片的型号为dsp28335，直流110v整流装置的型号为hf1500w-s-110，直流220v整流装置的型号为hf1500w-s-220，全时采样传感器pt为电压互感器，其型号为lv25-p，空气开关k1和k2的型号为dz47s，热偶继电器fr1的型号为lrd16c，热偶继电器fr2的型号为lrd35c。
13.本发明的有益效果：本发明的断路器特性试验智能辅助装置，它包括对控制线进行固定连接的固定模块和辅助控制断路器进行特性测试的控制模块，固定模块包括螺旋式固定器、磁吸式固定器、真空式固定器和控制线万向固定臂，通过不同固定器即可适应各种工作环境和需求，配合控制线万向固定臂可对控制线进行固定连接，方便快捷；控制模块为断路器特性试验智能辅助测试仪，测试人员将固定模块与控制模块相连后，仅需一人即可完成包括断路器合闸特性、分闸特性、合分特性、断路器储能、合闸电阻测量、分闸电阻测量等全部断路器特性试验工作，无需手持控制线人员和多专业配合人员，同时控制线通过固定器和万向固定臂可以稳定接触断路器端子，可以有效避免人员配合不到位造成的时间浪费，有效降低了人力成本和时间成本；测试人员无需手持控制线，避免了与110v或220v直流控制脉冲接触的可能性，且控制模块断路器特性试验智能辅助测试仪的储能功能与固定模块避免了外接220v交流电源，避免了测试人员手持220v交流电源直接储能，避免了工作人员的低压触电风险；控制模块具有全时电压采样功能，当施加电压超过控制脉冲电压固有时间过后，控制模块将断开断路器端子与断路器测试仪之间的控制线；控制模块储能功能回路中包含有热偶继电器，当发生储能电压超过被试设备电机额定电压的错误时，储能电流过大，热偶继电器将切断储能回路保护被试设备，降低了试验仪器与被试设备的损坏风险。
附图说明
14.图1为本发明断路器特性试验智能辅助装置的结构示意图。
15.图2为断路器特性试验智能辅助测试仪原理的示意图。
16.图3为本发明断路器特性试验智能辅助装置控制线万向固定臂的示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
18.如图1-2所示，一种断路器特性试验智能辅助装置，它包括固定模块和控制模块，所述控制模块为断路器特性试验智能辅助测试仪1，所述断路器特性试验智能辅助测试仪1内设置有控制芯片、直流110v整流装置、直流220v整流装置、全时采样传感器pt，所述直流110v整流装置连接有空气开关k1和热偶继电器fr1，所述直流220v整流装置连接有空气开关k2和热偶继电器fr2；所述固定模块包括有螺旋式固定器2、磁吸式固定器3、真空式固定器4和控制线万向固定臂5，所述螺旋式固定器2用于断路器端子箱旁边存在断路器支撑柱、绝缘子横担的环境下；所述磁吸式固定器3用于材质为铁质的端子箱本体或旁边为铁质设施的环境下；所述真空式固定器4用于表面较平滑、无空隙、无锈蚀的工况下；在选择好固定器类型之后，将所述控制线万向固定臂5尾端固定在相应固定器上。
19.为了更好的效果，所述控制线万向固定臂5由主臂6和分臂7组成，所述主臂6包括有三个主臂万向节，所述主臂6端部的主臂万向节分支出三个分臂7，每个分臂7均由两个辅助万向节所构成，在所述分臂7端部设置有终端探针8。
20.为了更好的效果，所述终端探针8的触头端为sk4材质探针，用以和断路器端子箱内部接线端子相接触，另一端为镀银插孔，用以连接仪器接线；所述控制线万向固定臂5通过压力使得探针和端子能够进行充分接触，避免接触不良等虚接情况的发生。
21.为了更好的效果，所述断路器特性试验智能辅助测试仪1内设置有用于控制其内部电路的工作开关s1-s2、保护开关s3-s4、互为闭锁的控制开关s5-s6和电阻测量选择开关s7-s15；所述断路器特性试验智能辅助测试仪1的工作逻辑如下：为了更好的效果，当合闸功能需正常工作时，s1与s3开关将接通，合闸控制信号可正常输出；当分闸一功能需正常工作时，s2、s4与s5开关将接通，s6由于与s5互为闭锁，s6将处于断开位置，即可避免在分闸一控制信号正常输出的情况下，分闸二输出同时得电；同理，当分闸二功能需正常工作时，s2、s4与s6开关将接通，s5由于与s6互为闭锁，s5将处于断开位置，分闸二控制信号正常输出；此外，通过控制电阻测量选择开关s7-s15的通断分别进行断路器各相分合闸电阻的测试。
22.为了更好的效果，所述断路器特性试验智能辅助测试仪1具备电路保护功能，具体为：在试验开始前，当系统中全时采样传感器pt检测到负电一和负电二存在电压超过50v并且时间大于500ms时，由控制芯片发出保护信号指令至保护开关s3和s4，保护开关s3与s4将自动断开，防止系统电压串入试验仪器，引起仪器过流损坏，同时防止控制脉冲电压串入直流系统，引起直流系统电压波动。
23.为了更好的效果，所述断路器特性试验智能辅助测试仪1内设置有储能功能回路，所述储能功能回路中包含有热偶继电器和空气开关，当发生储能电压超过被试设备电机额定电压的错误时，储能电流过大，热偶继电器和空气开关将及时跳开，切断储能回路，防止
对被试设备和测试仪的损伤并同时保障人员安全。
24.为了更好的效果，所述断路器特性试验智能辅助测试仪1内控制芯片的型号为dsp28335，直流110v整流装置的型号为hf1500w-s-110，直流220v整流装置的型号为hf1500w-s-220，全时采样传感器pt为电压互感器，其型号为lv25-p，空气开关k1和k2的型号为dz47s，热偶继电器fr1的型号为lrd16c，热偶继电器fr2的型号为lrd35c。
25.为了更好的效果，断路器特性试验智能辅助测试仪1整体使用的电子元件如下表1所示。
26.表1原件型号数量控制芯片dsp283351直流继电器s1-s17gtd-w-5a17电阻表rvc4105a1电压互感器ptlv25-p1整流装置110vhf1500w-s-1101整流装置220vhf1500w-s-2201空气开关k1-k3dz47s3热偶继电器fr2-fr3lrd35c2热偶继电器fr1lrd16c1触控液晶屏vgadc-121本发明的断路器特性试验智能辅助装置在使用时，根据工作环境和工况选择合适的固定器，并使用控制线万向臂固定控制线，进行断路器特性试验智能辅助测试仪1接地、连接电源和控制线接线，根据试验需要进行功能选择，包括：合闸、分闸、合分闸、合闸电阻测量、分闸电阻测量、断路器储能，配合断路器特性试验仪完成测试；通过固定模块的使用，仅需一人即可完成模块固定，适用各种工况的断路器端子箱，固定速度快，控制线与断路器连接端子紧密，测试过程中无需换线，提升工作效率降低人力成本，降低低压触电风险；同时仅需一人即可完成控制模块使用，工作中不间断完成合闸、分闸、合分闸、合闸电阻测量、分闸电阻测量、断路器储能等断路器特性试验工作，提升工作效率降低人力成本，降低低压触电风险，降低试验仪器和被试设备损坏风险。
27.断路器特性试验需要进行10个测试项目，最少进行7次断路器储能，原工作流程需要55道工序，平均用时61分钟；本发明实施后，工序减少至39道，平均用时降低为32.2分钟，降低为原来的52.8%；实施前后各工序、项目平均时间见表2、表3。
28.表2
表3
综述，本发明的断路器特性试验智能辅助装置，它包括对控制线进行固定连接的固定模块和辅助控制断路器进行特性测试的控制模块，固定模块包括螺旋式固定器2、磁吸式固定器3、真空式固定器4和控制线万向固定臂5，通过不同固定器即可适应各种工作环境
和需求，配合控制线万向固定臂5可对控制线进行固定连接，方便快捷；控制模块为断路器特性试验智能辅助测试仪1，测试人员将固定模块与控制模块相连后，仅需一人即可完成包括断路器合闸特性、分闸特性、合分特性、断路器储能、合闸电阻测量、分闸电阻测量等全部断路器特性试验工作，无需手持控制线人员和多专业配合人员，同时控制线通过固定器和万向固定臂可以稳定接触断路器端子，可以有效避免人员配合不到位造成的时间浪费，有效降低了人力成本和时间成本；测试人员无需手持控制线，避免了与110v或220v直流控制脉冲接触的可能性，且控制模块断路器特性试验智能辅助测试仪1的储能功能与固定模块避免了外接220v交流电源，避免了测试人员手持220v交流电源直接储能，避免了工作人员的低压触电风险；控制模块具有全时电压采样功能，当施加电压超过控制脉冲电压固有时间过后，控制模块将断开断路器端子与断路器测试仪之间的控制线；控制模块储能功能回路中包含有热偶继电器，当发生储能电压超过被试设备电机额定电压的错误时，储能电流过大，热偶继电器将切断储能回路保护被试设备，降低了试验仪器与被试设备的损坏风险。