低压电器寿命试验监测系统及测试方法与流程

本发明涉及低压电器产品寿命试验，尤其涉及一种低压电器寿命试验监测系统及其所使用的测试方法。

背景技术：

1、随着检测行业的发展，低压电器的种类层出不穷，对产品进行寿命试验的门槛越来越高。“浙江制造”团体标准+0177—2017《交流接触器》中对接触器要求比国标还要高，因此原有的寿命检测系统已不满足当前测试的高要求。如cn115078989b的中国发明专利名称为“一种断路器寿命试验控制方法及系统”中仅仅对断路器而言，产品种类单一，且其采用驱动方式为气压驱动，实现的气动夹紧，但气压驱动普遍会存在工作速度稳定性较差，且工作过程中，气压驱动的输出力或转矩波动较大，同时其不能实现精确的中间位置调节，且其在进行机械装配还存在需较大的空间等一系列的缺点。

2、此外，目前的检测系统都还不具备完全的监测能力，在进行检测作业时，基本都是以人工监测为主，设备为辅；而针对低压电器产品进行寿命耐久试验，则是考验产品在修理之前能完成操作循环次数，且测试时间长。由此使得在进行低压电器寿命试验时，普遍会存在需耗费大量人力，且工作效率低下等问题。

技术实现思路

1、鉴于上述不足，本发明提供了一种可用于建立低压电器智能寿命试验智能化通用检测平台所使用，实现试验过程监测高效，且工作过程驱动稳定的低压电器寿命试验的监测系统。

2、为实现上述目的，本发明采用了一种低压电器寿命试验监测系统，包括试验控制端、试验测试端、数据采集端、试验负载端、试验电源端；

3、试验测试端包括测试品设置区、故障回路预警系统、通电计数器与试品通断控制系统，外界待测试品通过所述的测试品设置区，构成于该监测系统内的设置，通电计数器用于外界待测试品于试验阶段的实际通电次数计算，故障回路预警系统用于外界待测试品于试验阶段执行检验飞弧故障；

4、试验控制端包括中央控制监控中心、监控预警系统、程控装置、电动操作机构、继电器组与熔焊系统保护，中央控制监控中心包括中央控制台，外界待测试品通过程控装置驱动继电器组的输出动作、以及通过中央控制台执行对于电动操作机构的控制动作的配合，构成对于外界待测试品的全自动化操控，熔焊系统保护通过中央控制监控中心控制，执行该监测系统的电路保护，监控预警系统用于可视化监测外界待测试品于试验阶段的实时状态，并执行外界待测试品于试验阶段的故障报警动作；

5、数据采集端，包括测试传感器、积分器、隔离分压器、数据采集卡以及数据显示，通过测试品设置区设置的外界待测试品，于试验阶段依次通过测试传感器、积分器、隔离分压器以及数据采集卡，构成端口电压、试品进出线端的恢复电压以及各相的试验电流的采集，并通过数据显示，形成执行数据的处理与保存；

6、试验负载端，用于模拟用电设备在实际使用中的感性负载及阻性负载，并依据该监测系统所测的待测试品，选用所需的接地；

7、试验电源端，用于提供低压电器寿命试验所需的试验电压与该监测系统的通断控制。

8、本发明进一步设置为，中央控制监控中心还包括果夫斯基线圈的档位的设置、波形的采样率与采样长度的设置、电压与电流范围的设置、触发电流大小的设置、波形的文件名与保存位置的设置以及急停按钮的设置；

9、通过所述的中央控制监控中心用于该监测系统的整条电路的通断流程与通电时间的控制、用于该监测系统整条电路上任意保护断路器中某个的单独通断的控制、用于该监测系统中各试验位置各端口的实时录像以及各试验位置各线路上的各保护元器件的实时运行情况。

10、本发明进一步设置为，电动操作机构包括用于执行操控外界待测试品动作的操作臂，所述的程控装置内包括用于驱动操作臂动作的起始点以及结束点，程控装置通过操作臂驱动外界待测试品的手柄于起始点及结束点位置的做活动动作，构成驱动外界待测试品的手柄执行自动化开合闸动作。

11、通过上述设置，电动操作机构可满足小型断路器、接触器、电机起动器等多种类别低压电器产品的安装，同时该电动操作机构可支持两组的同时控制，即对于六个试品的同时操作，而程控装置则可通过对于操作臂动作的起始点、过程点以及结束点的预设，同时根据不同产品所需的循环次数、频率要求，计算出动作时间和速率，其中通过对于操作臂各个轴的位置与电机速率的调节时，则便捷的达到对于目标速率与效果，保障标准要求的操作频率、通电时间和时间间隔，此外，程控装置可通过控制继电器的分合，继而控制相应端口线路上的接触器的分合，以达到控制试品合分闸时间的目的。

12、本发明进一步设置为，所述的熔焊系统保护装置包括罗氏线圈、处理器、供电电路、信号转换模块与执行器；

13、熔焊系统保护装置通过所述的罗氏线圈感应电流信号，处理器收到信号后进行一段时间延时并将模拟信号传输到信号转换模块，通过信号转换模块将信号由数字信号转换为模拟信号输出到执行器，所述的供电电路用于处理器与信号转换模块的供电；执行器为万能断路器。

14、通过上述针对熔焊系统保护的设定，可避免试验过程中测试品，由于熔焊时间过长对线路损害较大的问题发生，且熔焊系统保护还会向试品通断控制系统的回路中的保护元器件发出分断信号，使其断电，保护系统电路，其中执行器优先的为万能断路器。

15、本发明进一步设置为，试验电源端包括总电源端、调压器、隔离变压器与电源端全控开关，试验阶段的外界待测试品通过总电源端、调压器、隔离变压器以及电源端全控开关的依次动作，构成外界待测试品的电源输入、调压、变压以及通断控制。

16、通过上述设置，其中总电源端也具备调压功能，但调压范围不大，由于某些试品电压范围变化较大(例如接触器，行程开关等)，因此总电源端需先经过调压器到隔离变压器再到试验端口，增大调压范围。

17、本发明进一步设置为，试验负载端包括负载端全控开关、电阻电感负载，所述的电阻电感负载的接地方式包括负载星形点接地与电源星形点接地，试验阶段的待测试品通过负载端全控开关，用于执行控制电阻电感负载的通断。

18、一种用于上述低压电器寿命试验监测系统所使用的试验方法，包括如下步骤：

19、s1：接受测试任务，数据库接受测试任务打印工作单，安排相应的变压器和测试端口，测试时间，领取样品，检查待测试品外观是否正常，并手动闭合待试样品，用万用表检查待测试品是否能正常接通、分断，根据待测试品的型号规格，灵活选择相应的操作流程；

20、s2：中央控制台的设置，依据待测试品的型号规格，于罗果夫斯基线圈档位的100档、1k档、10k档或100k档中选取合适档位，并分别设置波形的采样率、采样长度、电压和电流范围、触发电流的大小，波形的文件名以及保存位置的设定；

21、s3：进行试验负载端与数据采集端的设置，整定电路的设置，试验负载根据预期波的要求，在线路中投入阻抗，并选择负载星形点接地或电源星形点接地；

22、数据采集端采集端口处的电流、电压数据，外界待测试品安排在相应的测试端口，安装在试品安装架上，而电压需预先进行调压整定设置，先设置隔离变压器后设置调压器，寿命试验端口应预先接入待测试品，直接合闸试品，在中央控制台对该寿命试验端口所对应的主电路进行0.1s短暂通电；

23、s4：根据波形对比标准是否符合预期波电流和电压，功率因数的要求，若不符合，返回s2重新设置；

24、s5：将待测试品安装在测试品设置区内的金属底板上，并通过在金属底板上接入到故障回路预警系统的故障回路与监控预警系统的预警装置上，并在待测试品的出线端接入通电计数器，用来记录试品真实的通电次数；

25、s6：该步骤需将待测试品分为手柄以及无手柄两大类；

26、若待测试品是有手柄的，则电动操作机构与程控装置需配合考虑，将待测试品安装在电动操作机构的试品安装板上，试验线路先断电，在程控装置上预设电动操作机构起始点三坐标信息，后续进入到调试界面，将电动操作机构的操作臂移动到待测试品手柄下端，记录坐标信息，进入程控装置的圆弧调试界面，将圆弧的起点和终点坐标输入其中，进行尝试，最终使得断路器手柄被操作臂合闸，并记录数据，设置延时时间与通电时间，设置三轴的电机速度，将操作臂圆弧返回，使得待测试品返回起始位，形成一次循环调试演示，记录其调试时间，调试完成之后，进入程控装置的工程界面，设置符合试验的循环时间和循环次数；

27、若待测试品是没有手柄，只需设置程控装置，待测试品先断电，程控装置的继电器引出两根线分别接控制电源与待测试品的控制端，并执行串联设置后，进行调试，查看是否能控制待测试品通断，并设置延时时间与通电时间，调试完成之后，进入程控装置的工程界面，设置接通操作循环时间和循环次数；

28、s7：若调试的通电时间、断电时间、工作频率等不满足该待测试品的标准，则继续返回s6，重新调试；

29、s8：将熔焊系统保护装置中的罗氏线圈接入待测试品的进线端，并通过输出信号端接入主电路的万能断路器辅助回路的常开触头，并执行对于交流熔焊保护的电流大小与延时时间的设置；

30、s9：进入中央控制台启动数据采集系统、程控装置的程控系统以及熔焊保护；

31、s10：中央控制监控中心的中央控制台控制整条试验电路通电，待测试品进入试验流程；

32、s11：检查试品是否出线故障，若出现待测试品进线端短路故障，则中央控制台监测系统报警，操作人员依据报警情况，选择性断开主回路；若试品出现熔焊现象，则熔焊系统作用，主回路上万能断路器直接切断电路，且试品出现故障之后，返回s13。若试品没有出现故障，则进入s1；

33、s12：检验试品的测试次数是否满足设定要求，满足次数进入s13，不满足次数进入s11；

34、s13：试品实际通电次数计数；

35、s14：试品主回路断电；

36、s15：最终数据采集完成，采集结果保存在中央控制监控中心的中央控制端，试验结束。

37、本发明进一步设置为，步骤s1中灵活选择相应的操作流程阶段，若待测试品为小型断路器时，无需用到调压装置，若待测试品为交流接触器时，无需用到电动操作机构；所述的步骤s3中的电流由霍尔线圈采集，通过积分器，将信号放大后输入数据采集卡，最终于数据显示器中显示，电压数据通过采集待测试品两端电压与电源电压，并通过隔离分压器、数据采集卡到数据显示器。

38、本发明通过上述针对低压电器寿命试验的监测系统所涉及的测试方法的设定，使得了通过本监测系统，可支持现市面上绝大数的低压电器产品进行检测及全方位监控，同时本监测系统还针对市面上的由于低压电器产品可分为无手柄两大类的特点，针对性的采用了设计了两种两套监测方案，也使得了本监测系统可实现进一步的满足不同种类的低压电器进行寿命试验监测，使其适用范围大大增加。

39、与现有技术相比，本发明有益效果在于：本发明所涉及的低压电器寿命试验的监测系统能适配于小型断路器，接触器，充电桩，行程开关等多种类型产品，具备有手柄和无手柄全品类试验能力，能够灵活设置试验流程，确保系统稳定可靠，同时并具有电源可调、监控预警、熔焊保护、远程控制、电动驱动等功能，此外，本监测系统发现了市面上大多系统由气动驱动存在的弊端，采用电动驱动，避免了位置精度较差、作用力不稳定等缺点，大大降低了寿命试验的危险系数，为低压电器寿命试验提供了更灵活的试验条件，也进一步提高了对于低压电器寿命试验的自动化水平，且也为低压电器智能寿命试验智能化通用检测平台的建立，提供了所需监测条件，实现了低压电器寿命试验时的高效进行，工作过程驱动稳定可靠。