專利名稱：塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置和實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域內(nèi)可靠性試驗裝置，特別是一種塑殼斷路器過載可靠性試驗 裝置和實現(xiàn)方法。該裝置可以實現(xiàn)試驗電流的自動調(diào)節(jié)、自動穩(wěn)流，還能自動完成整個塑 殼斷路器過載可靠性試驗，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的自動記錄和故障數(shù)據(jù)的自動記錄，并能實現(xiàn)自 動屏蔽故障試驗樣品，而不影響其它試驗樣品的試驗。
背景技術(shù)：
塑料外殼式斷路器(以下簡稱塑殼斷路器)是低壓電器中的重要設(shè)備，用于低壓配電回 路、電動機或其它用電設(shè)備中保護電氣線路及設(shè)備的安全。當(dāng)電氣線路或用電設(shè)備發(fā)生過載、 短路等故障時，其脫扣器能及時動作，可靠地將電路切斷；當(dāng)電氣線路或用電設(shè)備處于正常 狀態(tài)時，它的主觸頭能可靠接通電路，其脫扣器不應(yīng)誤動作。
隨著國民經(jīng)濟對塑殼斷路器需求的數(shù)量日益增長，同時對塑殼斷路器的性能、質(zhì)量要求 越來越高,要求塑殼斷路器的出廠必須經(jīng)過更完善的出廠調(diào)試與試驗，如果它的可靠性不高， 尤其是過載保護性能不符合生產(chǎn)和生活的需要，會給用戶帶來很大的影響，甚至造成嚴重的 經(jīng)濟損失。
塑殼斷路器的過載特性是指低壓斷路器脫扣特性應(yīng)符合以下規(guī)定當(dāng)試驗電流等于1.05 倍額定電流時，脫扣器在規(guī)定的時間內(nèi)應(yīng)不動作；當(dāng)試驗電流等于1.3倍額定電流時，脫扣 器在規(guī)定的時間內(nèi)應(yīng)動作。當(dāng)試驗電流等于3.0倍額定電流時，脫扣器在規(guī)定的很短的時間 內(nèi)應(yīng)不動作，緊接著通試驗電流等于0.9倍額定電流時，脫扣器在規(guī)定的時間內(nèi)應(yīng)不動作。
目前，在本試驗裝置所涉及的相關(guān)技術(shù)方面，國內(nèi)外的研究主要有以下幾方面1) 80 年代末，美國Engelhowd公司的電器觸點磨損試驗站，按照IEC158-1的要求對各種類型的接 觸器進行試驗，主回路的接通與分斷由計算機通過固態(tài)繼電器控制傳統(tǒng)的開關(guān)實現(xiàn)，按照 不同的時序，控制相應(yīng)的開關(guān)，實現(xiàn)各種使用類別的接觸器電壽命試驗，不能進行過載特 性試驗；2)美國西屋公司與發(fā)展中心研制出參數(shù)測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測試 驗電壓、電流等參數(shù)，共有10個檢測通道，采樣間隔77ns，測試精度1%，但是，該設(shè)備只 能用于參數(shù)檢測，不能控制試驗的過程；3)國內(nèi)，陸儉國、李志剛教授主編的《電器試 驗技術(shù)與試驗方法》和陸儉國、張乃寬教授主編的《機床電器檢驗測試手冊》等論著中對 斷路器過載特性校驗的一般方法進行了論述。4)在塑料外殼式斷路器壽命實驗裝置中，設(shè) 計了一種以氣動操作機構(gòu)驅(qū)動斷路器手柄的方式實現(xiàn)對斷路器的合/分閘操作的試驗裝置， 該裝置實現(xiàn)了一種"軟"操作,但試驗過程中無觸頭狀態(tài)監(jiān)測功能。5)在對塑料外殼式斷路器 進行瞬動脫扣試驗的瞬動脫扣試驗臺中，設(shè)有峰值電流檢測裝置，采用檢測試驗電流峰值 的方法測出瞬動試驗電流，同時解決了脫扣器的動作時間的測量問題。6)上海電器科學(xué)研 究所對塑料外殼式斷路器進行可靠性試驗所用的試驗裝置只能進行操作特性可靠性方面的 試驗，對于脫扣器保護功能的檢驗是用常規(guī)的試驗設(shè)備以中間檢測和試后校驗的方法進行。為了保障和提高低壓電器產(chǎn)品質(zhì)量，確保塑殼斷路器的過載可靠性，迫切需要一種采 用計算機直接控制和檢測技術(shù)的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置和實現(xiàn)方法，該裝置可以 實現(xiàn)試驗電流的自動調(diào)節(jié)、自動穩(wěn)流，還能自動完成整個塑殼斷路器過載可靠性試驗，實 現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的自動記錄和故障數(shù)據(jù)的自動記錄，并能實現(xiàn)自動屏蔽故障試驗樣品，而不影 響其它試驗樣品的試驗。該試驗裝置還能進行試驗數(shù)據(jù)的輸出與打印,是一個可自動控制和 記錄的試驗裝置。
本發(fā)明提供的一種塑殼斷路器過載可靠性試驗的裝置包括硬件與軟件兩部分，軟件部 分由運行參數(shù)顯示與修改模塊、文件處理模塊、調(diào)試試驗?zāi)K、過載特性循環(huán)試驗?zāi)K組 成；硬件部分由工控機、試驗電壓與電流檢測電路、控制電路、試驗樣品狀態(tài)檢測電路、 大電流產(chǎn)生電路、電流擋位調(diào)節(jié)電路、平衡回路切換電路組成。工控機由顯示器、計算機 主機、鍵盤構(gòu)成，計算機通過總線接口與試驗電壓和電流檢測電路、控制電路、試驗樣品 狀態(tài)檢測電路相連，控制電路、試驗樣品狀態(tài)檢測電路、大電流調(diào)節(jié)電路、電流擋位調(diào)節(jié) 電路、平衡回路切換電路與試驗樣品相連。
試驗電壓和電流檢測電路包括電壓互感器、電流互感器、電壓放大器、A/D轉(zhuǎn)換器； 互感器、電壓放大器、A/D轉(zhuǎn)換器依次相連。A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，兩個試驗電源分別 與兩個電壓互感器連接，回路電流與電流互感器連接。
控制電路包括固態(tài)繼電器、接觸器J1—接觸器J19;其連接方式是計算機與固態(tài)繼電 器、接觸器J1一接觸器J19的線圈依次相連。
試驗樣品狀態(tài)檢測電路(4)包括電磁繼電器、光電隔離器、直流電源，其連接方式是 試驗樣品的觸頭與電磁繼電器的線圈、直流電源相連，電磁繼電器的觸頭與光電隔離器相
連，光電隔離器再與計算機連接。
大電流調(diào)節(jié)電路包括電動調(diào)壓器、大電流變壓器、電流互感器、A/D轉(zhuǎn)換器，其連接 方式是電動調(diào)壓器的輸入為電源電壓，并與計算機"升""降"控制線連接，電動調(diào)壓器 的輸出與大電流變壓器的一次側(cè)連接，大電流變壓器的二次側(cè)輸出和塑殼斷路器試驗樣品、 電流互感器串聯(lián)連接，電流互感器與試驗電壓和電流檢測電路連接。
電流擋位調(diào)節(jié)電路包括五個調(diào)節(jié)擋位，依次為1500/5、 500/5、 150/5、 50/5、 15/5。為 滿足試驗精度的要求，采用了兩個不同變比的電流互感器，用于小電流調(diào)節(jié)和大電流調(diào)節(jié)， 分別為0-400A和0-1500A?？筛鶕?jù)調(diào)試試驗要求，選擇相應(yīng)的電流擋位。
接觸器J1—接觸器J19的觸頭與平衡電阻組成平衡回路切換電路，其連接方式是接 觸器J1-J3中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J4并聯(lián)，并與第一試驗樣品并聯(lián)連接，接 觸器J5-J7中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J8并聯(lián)，并與第二試驗樣品并聯(lián)連接，接 觸器J9-J11中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J12并聯(lián)，并與第三試驗樣品并聯(lián)連接， 第一試驗樣品還與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電流變壓器相連，第三試驗樣品還與電流擋位 調(diào)節(jié)電路(6)相連，再與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電流變壓器相連。本發(fā)明提供的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置實現(xiàn)方法包括的步驟
1) 通以1.05倍的額定電流，然后監(jiān)測試驗樣品的觸點，在設(shè)定的時間內(nèi)塑殼斷路器的 觸點狀態(tài)不發(fā)生改變，試驗樣品為正常，當(dāng)塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)發(fā)生改 變，試驗樣品為故障，可以通過平衡回路切換電路上的接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行 屏蔽；
2) 對試驗樣品通1.3倍的額定電流，塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)發(fā)生改變， 試驗樣品為正常，否則試驗樣品為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；將 試驗樣品恢復(fù)至冷態(tài)；
3) 通3.0倍額定電流，塑殼斷路器器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)不發(fā)生改變，試驗樣 品為正常，否則塑殼斷路器為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；
4) 對試驗樣品通0.9倍的額定電流，塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)不發(fā)生改 變，試驗樣品為正常，否則試驗樣品為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；
通過以上試驗過程，構(gòu)成一個試驗循環(huán)，對塑殼斷路器反復(fù)進行試驗，記錄試驗循環(huán) 次數(shù)和試驗故障。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果和優(yōu)點
(1) 本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置能自動完成塑殼斷路器可靠性驗證試驗， 在試驗中不需要人工干預(yù)，縮短了整個試驗時間。
(2) 本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置有兩套電源，采用雙電源后，可以縮短不 同試驗電流間的轉(zhuǎn)換時間和調(diào)節(jié)時間，提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確度。同時，還可以進行3.0倍額 定電流的可返回特性試驗。
(3) 本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置能夠設(shè)置和修改試驗參數(shù)，這些試驗參數(shù) 包括1.05倍、1.3倍、3.0倍、0.9倍額定電流、快速等效試驗電流及其相應(yīng)試驗電流下的試 驗時間。
(4) 本發(fā)明中的試驗電流是由計算機控制的，當(dāng)試驗樣品回路的電阻發(fā)生變化及電源 電壓波動時，試驗電流保持恒定；
(5) 本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置對過載試驗時間進行自動記錄，當(dāng)塑殼 斷路器的輸出狀態(tài)發(fā)生變化，計算機自動記錄試驗時間，避免了人工記錄試驗時間帶來的 記錄不準(zhǔn)確等人為因素，便于人們在試驗后的故障分析，達到提高塑殼斷路器可靠性的目 的；
(6) 完整的數(shù)據(jù)保護功能，意外斷電后數(shù)據(jù)不丟失，電源恢復(fù)后不破壞已采集的數(shù)據(jù)， 試驗數(shù)據(jù)永久性保存在計算機，并能方便的轉(zhuǎn)移到外存儲裝置中，還可以在其它計算機上 方便地查看和打印輸出試驗數(shù)據(jù)；
(7) 可對Ml-lOO、 M1-225型號塑殼斷路器進行試驗，試驗樣品由氣動夾具固定，方便 可靠連接；并提供了輸出電流接頭，可以對其它型號額定電流在400A及以下的產(chǎn)品進行試 驗。
(8) 能進行單臺試驗樣品試驗，也能對所有試驗樣品進行試驗，在試驗過程中，計算機
6進行操作提示，可以減少誤操作，并能隨時終止試驗。操作簡便、人機界面好。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的大電流調(diào)節(jié)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的試驗樣品狀態(tài)檢測電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的試驗運行計算機程序框圖。
圖6是本發(fā)明實施例電路圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例及其附圖進一步敘述本發(fā)明，但它不是對本發(fā)明進行限制。 如圖1所示，本發(fā)明塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置包括計算機控制柜和試驗柜，計 算機控制柜包括工控機l 、試驗電壓和電流檢測電路2、控制電路3、試驗樣品狀態(tài)檢測電 路4，試驗柜包括大電流調(diào)節(jié)電路5、電流檔位調(diào)節(jié)電路6、平衡回路切換電路7，其連接 方式是工控機分別與試驗電壓和電流檢測電路2、控制電路3、試驗樣品狀態(tài)檢測電路4 相連，控制電路3與大電流調(diào)節(jié)電路5、電流檔位調(diào)節(jié)電路6、平衡回路切換電路7相連， 試驗電壓和電流檢測電路2與大電流調(diào)節(jié)電路5、電流檔位調(diào)節(jié)電路6相連。
如圖2所示為本發(fā)明的大電流調(diào)節(jié)電路5，試驗電流產(chǎn)生電路包括電動調(diào)壓器、大電流
變壓器、電流互感器、電壓互感器，其連接方式是電動調(diào)壓器的輸入為電源電壓，并與
計算機"升""降"控制線連接，電動調(diào)壓器的輸出與大電流變壓器的一次側(cè)輸入、電壓互
感器相連，大電流變壓器的二次側(cè)輸出和塑殼斷路器、電流互感器串聯(lián)連接，電流互感器、
電壓互感器與試驗電壓與電流檢測電路2連接，計算機將檢測到的電流值與設(shè)定的電流值
進行比較，當(dāng)檢測到的電流值比設(shè)定的電流值小時，計算機控制電動調(diào)壓器使電壓上升，
當(dāng)檢測到的電流值比設(shè)定的電流值大時，計算機控制電動調(diào)壓器使電壓下降，直到檢測到
的電流值與設(shè)定的電流值相等，當(dāng)電源電壓波動或試驗樣品回路電阻變化，使試驗電流與
設(shè)定值不同時，計算機也會自動調(diào)節(jié)電壓使驗電流與設(shè)定值相等，實現(xiàn)試驗電流的穩(wěn)流。 如圖3所示為本發(fā)明的控制電路3和平衡回路切換電路4，控制電路3包括固態(tài)繼電器、
接觸器Jl一接觸器J19，接觸器Jl一接觸器J19的觸頭與平衡電阻組成平衡回路切換電路，
其連接方式是計算機與固態(tài)繼電器、接觸器Jl一接觸器J19的線圈依次相連，接觸器Jl-J3
中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J4并聯(lián)，并與第一試驗樣品并聯(lián)連接，接觸器J5-J7
中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J8并聯(lián)，并與第二試驗樣品并聯(lián)連接，接觸器J9-J11
中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J12并聯(lián)，并與第三試驗樣品并聯(lián)連接，第一試驗樣品
還與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電流變壓器相連，第三試驗樣品還與電流擋位調(diào)節(jié)電路(6)
相連，再與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電流變壓器相連。圖中Jl-J19為19臺接觸器，計算機
通過總線接口的輸入輸出口控制固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器驅(qū)動接觸器，由此實現(xiàn)計算機對
接觸器J1-J19的控制，第一試驗樣品閉合對其進行試驗，在Jl-J4中選擇合適的接觸器閉合，
試驗樣品動作或切除后用平衡回路代替試驗樣品構(gòu)成試驗回路。同理接觸器J5-J8控制第二試驗樣品的試驗，接觸器J9-J12控制第三試驗樣品的試驗。
如圖4所示為本發(fā)明的試驗樣品狀態(tài)檢測電路，試驗樣品的觸頭與電磁繼電器的線圈、 直流電源相連，電磁繼電器的觸頭與光電隔離器相連，光電隔離器再與計算機相連。試驗 樣品觸頭閉合電磁繼電器通電，光電隔離器導(dǎo)通，計算機接收到低電平信號，試驗樣品觸 頭斷開，光電隔離器不導(dǎo)通，計算機接收到高電平信號。計算機將代表試驗樣品觸頭狀態(tài) 的數(shù)字信號讀入，實現(xiàn)對過塑殼斷路器觸頭狀態(tài)的監(jiān)測，來判斷塑殼斷路器是否動作。
本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置是在計算機控制下完成塑殼斷路器過載可靠 性試驗的，程序框圖如圖5所示，其試驗運行程序是
(1) 計算機上電后運行塑殼斷路器過載可靠性試驗程序；
(2) 判斷是否有試驗菜單項選擇操作(鼠標(biāo)點擊或鍵盤輸入)，無試驗菜單項選擇操作
時重復(fù)第2步，有試驗菜單項選擇操作時轉(zhuǎn)第3步；
(3) 判斷是否為試驗參數(shù)設(shè)置功能菜單，若不是轉(zhuǎn)第4步，若是則進行以下處理 通過鼠標(biāo)及鍵盤進行參數(shù)設(shè)置，工控機自動進行保存設(shè)置的運行參數(shù)。運行參數(shù)包括
試品額定電流值、1.05倍額定電流下的不動作時間，1.3倍額定電流下的動作時間，3.0倍額 定電流下的不動作時間，0.9倍額定電流下的不動作時間，快速試驗電流，試驗樣品型號， 允許故障次數(shù)，試驗次數(shù)等參數(shù)。設(shè)置運行參數(shù)后，保存并顯示運行參數(shù)，然后轉(zhuǎn)第2步。
(4) 判斷是否為試驗文件處理菜單，若不是就轉(zhuǎn)第5步，若是則進行以下處理 文件處理包括了數(shù)據(jù)文件的存儲、調(diào)入、檢測數(shù)據(jù)的即時顯示與打印等。能自動保存
試驗數(shù)據(jù)，并能讀取以前的試驗數(shù)據(jù)，同時能將試驗數(shù)據(jù)顯示在計算機顯示器上或通過打 印機進行輸出打印。數(shù)據(jù)處理完成后，轉(zhuǎn)第2步。
(5) 判斷是否為調(diào)試運行菜單，若不是轉(zhuǎn)第6步，若是則進行以下處理 調(diào)試運行包括試驗電壓電流檢測、穩(wěn)流測試、試品分合、電源升降和線性校正等功能
模塊。分別進行電源電壓和回路電流的檢測、預(yù)定電流的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定、試品分合閘的控制、 輔助電源升降測試及所采集數(shù)據(jù)的線性校正。這些模塊完成正式試驗前的準(zhǔn)備和測試工作， 用來檢測線路連接、試品安裝情況以及板卡的數(shù)據(jù)采集精度和控制的準(zhǔn)確性。調(diào)試模塊運行 完成后，轉(zhuǎn)第2步。
(6) 判斷是否為過載可靠性循環(huán)試驗運行菜單，若不是轉(zhuǎn)第7步，若是則進行以下處理 整個可靠性試驗進行由試驗運行模塊控制，負責(zé)控制整個試驗過程中的試驗裝置的試
驗過程以及試驗數(shù)據(jù)的記錄。該模塊能完成穩(wěn)定試驗電流、監(jiān)測動作時間、監(jiān)測故障模式。 該函數(shù)模塊通過控制電路3對大電流調(diào)節(jié)電路5、電流擋位調(diào)節(jié)電路6和平衡回路切 換電路7的接通與分斷進行控制；在操作過程中通過電壓電流檢測電路2檢測調(diào)壓器輸出 電壓及試品所在試驗主回路中的電流等參數(shù)，通過主機中相關(guān)的判斷程序，對所采集到的參 數(shù)信號進行處理，再通過控制電路3對試驗主回路電流進行精確調(diào)節(jié)與控制，調(diào)節(jié)到試驗 規(guī)定的電流值后，對試品進行試驗，判定試品的脫扣情況并記錄試驗結(jié)果。 一個試品發(fā)生 故障時，通過平衡回路切換電路對故障試品進行屏蔽，繼續(xù)其它試品的試驗。試驗運行完成 后，轉(zhuǎn)第2步。
8(7)判斷是否為試驗退出菜單，若不是就轉(zhuǎn)第2步，若是則退出塑殼斷路器過載可靠性 試驗。
如圖6所示給出了本發(fā)明的塑殼斷路器過載可靠性試驗的具體電路。 圖6中的試驗樣品狀態(tài)檢測電路4中，試驗樣品動作，電磁繼電器通電，繼電器常開 觸點閉合，常閉觸點斷開，常開常閉分別輸入到計算機的信號為高電平和低電平。計算機 將代表試驗樣品觸頭狀態(tài)的數(shù)字信號讀入，實現(xiàn)對過塑殼斷路器觸頭狀態(tài)的監(jiān)測，來判斷 塑殼斷路器是否動作。
圖6中的電流擋位調(diào)節(jié)電路6包括5個調(diào)節(jié)擋位，依次為1500/5、 500/5、 150/5、 50/5、 15/5。根據(jù)試驗時回路中試驗電流的大小，交流接觸器J13-J17的觸點J13-J17用來控制相 應(yīng)電流擋位的選擇。
圖6中計算機對試驗樣品試驗的控制是通過控制電路3和平衡回路切換電路7實現(xiàn)的， 計算機的輸出接電阻R19—R37，電阻R19—R37和固態(tài)繼電器SSR1—SSR19控制19臺交 流接觸器Jl一交流接觸器J19，交流接觸器的觸點J1-J12分別控制第一試驗樣品、第二試驗 樣品、第三試驗樣品的試驗，第一試驗樣品閉合對其進行試驗，在J1-J4中選擇合適的接觸 器閉合，試驗樣品動作或切除后用平衡回路代替試驗樣品構(gòu)成試驗回路，實現(xiàn)計算機對第 一試驗樣品的試驗控制，同樣，計算機通過接觸器J5-J8實現(xiàn)對第二試驗樣品的試驗控制， 計算機通過接觸器J9-J12實現(xiàn)對第三試驗樣品的試驗控制。
圖6中的大電流調(diào)節(jié)電路5中，本設(shè)計有兩套電源，電阻RIO、 Rll、 R12、 R13、光 電耦合器TLP521-1、 TLP521-2、 TLP521-3、 TLP521-4組成電機Ml、 M2的升降控制電路， 其控制端為計算機的四個輸出口控制，以M1為例，當(dāng)兩個口同為高電平或低電平時，電機 Ml不轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝粋€口為高電平時，另一個口為低電平時，電機M1正轉(zhuǎn)，帶動調(diào)壓器BY1 升壓，試驗樣品回路中電流增大，當(dāng)?shù)谝粋€口為低電平時，另一個口為高電平時，電機M1 反轉(zhuǎn)，帶動調(diào)壓器BY1降壓，試驗樣品回路中電流減小。調(diào)壓器BY1輸出接大電流變壓器 BL1，大電流變壓器BL1的輸出接電流擋位調(diào)節(jié)電路6，并與平衡回路切換電路7中接觸器 觸頭及試驗樣品組成電流回路。計算機通過大電流調(diào)節(jié)電路5實現(xiàn)對試驗電流的調(diào)節(jié)和控 制。
圖6中的電壓電流檢測電路2中，電流擋位調(diào)節(jié)電路6中電流互感器的二次側(cè)接電阻 R16轉(zhuǎn)換為電壓，該電壓經(jīng)由電阻R17、 R18、運算放大器U1組成的放大電路放大，并輸 入給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入給計算機。調(diào)壓器BY1、 BY2的輸出端經(jīng)電阻進入電壓互感器的輸入端進行電壓采集，該電壓經(jīng)由電阻、運算放大 器組成的放大電路放大，并輸入給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后 輸入給計算機。
應(yīng)用實施例，以額定電流為100A的塑殼斷路器為例進行過載可靠性試驗時，試驗方法
為
首先對試品通以105A的試驗電流，然后監(jiān)測試品的觸點，在7200s內(nèi)塑殼斷路器的觸 點狀態(tài)不發(fā)生改變，試品為正常，否則試品為故障。然后通130A的試驗電流，塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在7200s內(nèi)發(fā)生改變，試品為正常，否則試品為故障。
具體操作過程如下
首先，根據(jù)試驗電流自動選擇電源。105A的試驗電流選擇電源l來調(diào)節(jié)，130A的試驗 電流選擇電源2來調(diào)節(jié)。先進行130A試驗電流的平衡回路測試，確定所需要的平衡回路和 電流互感器回路。調(diào)用調(diào)流函數(shù)調(diào)節(jié)130A電流。用同樣的方法進行105A電流的調(diào)節(jié)及平 衡回路的確定。
調(diào)流方法如下根據(jù)設(shè)定電流與額定電流之間的關(guān)系確定欲調(diào)的百分比電流，若不成 功，改變調(diào)流百分比；若成功，穩(wěn)定3秒鐘。斷開電源，測當(dāng)前電壓，當(dāng)前電壓除以調(diào)流百 分比就是應(yīng)調(diào)電壓值，調(diào)節(jié)此電壓值即可獲得設(shè)定的試驗電流值。例如，首先確定調(diào)流百分 比為20%，閉合電源，調(diào)節(jié)0.20"05A的電流，檢測此時調(diào)壓器輸出的電壓值U!，斷開電 源。然后控制調(diào)壓器升壓至U2/0.2，此時回路中的電流即為105A。試驗電流130A的調(diào)節(jié)方 法也相類似。
試驗電流的穩(wěn)定按照上述方法調(diào)節(jié)好的電流與實際需要的試驗電流存在一定的偏差， 因此需要穩(wěn)流。實時檢測回路中的電流并與需要的試驗電流值相比較，控制調(diào)壓器升降壓， 將兩者之間的偏差控制在誤差允許范圍之內(nèi)，即試驗電流的穩(wěn)定過程。
開始進行試驗首先進行105A電流試驗。利用控制電路和電動操作機構(gòu)對試品進行合 閘控制，閉合電源l。試驗過程中要檢測試品動作情況，動作了的試品將不再檢測，記錄為 "早動作"；若試品全部動作，停止本試驗過程的試驗。試驗時間到，若試品沒有動作，則 記錄為"正常"，然后打開0.9Ie電源，判斷試品失效情況，記錄失效試品。若所有試品故障 次數(shù)已到，退出試驗，否則繼續(xù)試驗。閉合電源2，進行130A電流試驗。試驗過程中要檢 測試品動作情況，動作了的試品將不再檢測，記錄為"正常"；若試品全部動作，停止本試 驗過程的試驗。試驗時間到，若試品沒有動作，則進行延長試驗時間的檢測，延長時間為 7200 3*0.1，檢測試品在延長試驗時間內(nèi)的動作情況，若試品動作，記錄為"慢動作"，否則 記錄為"拒動作"。打開電源2，判斷試品失效情況，記錄失效試品。若所有試品故障次數(shù) 已到，退出試驗，否則繼續(xù)試驗。
至此， 一個過程試驗完畢，可以進行下一個過程或下一循環(huán)的試驗。
權(quán)利要求
1、一種塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，它由計算機控制柜和試驗柜組成，其特征在于計算機控制柜包括工控機(1)、試驗電壓和電流檢測電路(2)、控制電路(3)、試驗樣品狀態(tài)檢測電路(4)；試驗柜包括大電流調(diào)節(jié)電路(5)、電流檔位調(diào)節(jié)電路(6)、平衡回路切換電路(7)，其連接方式是工控機分別與試驗電壓和電流檢測電路(2)、控制電路(3)相連，控制電路(3)與大電流調(diào)節(jié)電路(5)、電流檔位調(diào)節(jié)電路(6)、平衡回路切換電路(7)相連，試驗電壓和電流檢測電路(2)與大電流調(diào)節(jié)電路(5)、電流檔位調(diào)節(jié)電路(6)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的試驗 電壓和電流檢測電路(2)包括電壓互感器、電流互感器、電壓放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，其連接 方式是互感器、電壓放大器和A/D轉(zhuǎn)換器依次相連，A/D轉(zhuǎn)換器與計算機連接，兩個試驗 電源分別與兩個電壓互感器連接，回路電流與電流互感器連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的控制 電路(3)包括固態(tài)繼電器、接觸器Jl一接觸器J19，其連接方式是計算機與固態(tài)繼電器、 接觸器J1一接觸器J19的線圈依次相連，接觸器J1-J3中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與 J4并聯(lián)，并與第一試驗樣品并聯(lián)連接，接觸器J5-J7中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J8 并聯(lián)，并與第二試驗樣品并聯(lián)連接，接觸器J9-J11中的觸頭分別與平衡電阻串聯(lián)之后與J12 并聯(lián)，并與第三試驗樣品并聯(lián)連接，第一試驗樣品還與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電流變壓 器相連，第三試驗樣品還與電流擋位調(diào)節(jié)電路(6)相連，再與大電流調(diào)節(jié)電路(5)中的大電 流變壓器相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的試驗 樣品狀態(tài)檢測電路(4)包括試驗樣品主觸頭和輔助觸頭的檢測；試驗樣品的觸頭與電磁繼電 器的線圈、直流電源相連，電磁繼電器的觸頭與光電隔離器相連，光電隔離器再與計算機 連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的大電流調(diào)節(jié)電路(5)包括電動調(diào)壓器、大電流變壓器、電流互感器、A/D轉(zhuǎn)換器，其連接方式 是電動調(diào)壓器的輸入為電源電壓，并與計算機"升""降"控制線連接，電動調(diào)壓器的輸 出與大電流變壓器的一次側(cè)連接，大電流變壓器的二次側(cè)輸出和塑殼斷路器試驗樣品、電 流互感器串聯(lián)連接，電流互感器與試驗電壓和電流檢測電路(2)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的電流 擋位調(diào)節(jié)電路(6)包括五個調(diào)節(jié)擋位，依次為1500/5、 500/5、 150/5、 50/5和15/5，根 據(jù)調(diào)試試驗要求，選擇相應(yīng)的電流擋位。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置，其特征在于所述的平衡 回路切換電路(7)包括3個電阻平衡回路和1個短接平衡回路。
8、 一種塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置實現(xiàn)方法，其特征在于包括的步驟1)通以1.05倍的額定電流，然后監(jiān)測試驗樣品的觸點，在設(shè)定的時間內(nèi)塑殼斷路器的A山Jr 、LU 士 丁 A4^ "t/r :^T7A4"V: 口丄tt^^^ ili細全口/ 叩-W A4 Jt 、UU + 士工6 W 山^小n"用iUAAnA;ei^r/5c'jii以又，t^3^T十口口/、jic:巾，d生:n:i^iiPtJ^fr口'j用;K/^、iA7i^i工yc疋tf'jy，j i口j m/>c:ztii<x 變，試驗樣品為故障，可通過平衡回路切換電路上的接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏 蔽；2) 對試驗樣品通1.3倍的額定電流，塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)發(fā)生改變， 試驗樣品為正常，否則試驗樣品為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；將 試驗樣品恢復(fù)至冷態(tài)；3) 通3.0倍額定電流，塑殼斷路器器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)不發(fā)生改變，試驗樣 品為正常，否則塑殼斷路器為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；4) 對試驗樣品通0.9倍的額定電流，塑殼斷路器的觸點狀態(tài)在設(shè)定的時間內(nèi)不發(fā)生改 變，試驗樣品為正常，否則試驗樣品為故障，通過接觸器J1-J12對故障試驗樣品進行屏蔽；以上步驟l)、 2)或步驟l)、 2)、 3)、 4)構(gòu)成一個試驗循環(huán)，對塑殼斷路器反復(fù)進行 試驗，記錄試驗循環(huán)次數(shù)和試驗故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域內(nèi)可靠性試驗裝置，特別是一種塑殼斷路器過載可靠性試驗裝置和實現(xiàn)方法。由計算機控制柜和試驗柜組成；其中，計算機控制柜包括工控機、試驗電壓和電流檢測電路、控制電路和試驗樣品狀態(tài)檢測電路；試驗柜包括大電流調(diào)節(jié)電路、電流檔位調(diào)節(jié)電路、平衡回路切換電路；工控機分別與試驗電壓和電流檢測電路、控制電路和試驗樣品狀態(tài)檢測電路相連；試驗電壓和電流檢測電路分別與電流檔位調(diào)節(jié)電路和大電流調(diào)節(jié)電路相連；控制電路分別與電流檔位調(diào)節(jié)電路、大電流調(diào)節(jié)電路和平衡回路切換電路相連。本裝置能完成整個塑殼斷路器過載可靠性試驗，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的自動記錄和故障數(shù)據(jù)的自動記錄，并能實現(xiàn)自動屏蔽故障試驗樣品，而不影響其它試驗樣品的試驗，該試驗裝置還能進行試驗數(shù)據(jù)的輸出與打印。該裝置由計算機控制，操作簡便，自動化程度高，廣泛用于塑殼斷路器過載可靠性試驗，具有重要的社會效益和應(yīng)用價值。
文檔編號G01R31/327GK101464496SQ20091006768
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者姚冬梅, 岳大為, 奎 李, 堯 王, 王曉旭, 陸儉國 申請人:河北工業(yè)大學(xué)