一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、多磁路變壓器、選相分合閘開關(guān)、電流測(cè)試電路和被測(cè)微型斷路器，其中，多磁路變壓器的高壓側(cè)與電源相連，多磁路變壓器的低壓側(cè)分別串聯(lián)有選相分合閘開關(guān)、被測(cè)微型斷路器和電流測(cè)試電路。本申請(qǐng)采用多磁路變壓器可實(shí)現(xiàn)大容量范圍內(nèi)的全部調(diào)節(jié)，且多磁路變壓器不會(huì)引入非線性干擾，輸出電流波形不畸變。進(jìn)一步，利用選相分合閘開關(guān)選擇在電流過零點(diǎn)相位合閘，去除了非周期分量對(duì)測(cè)試的影響，通電時(shí)間大致與微型斷路器脫扣時(shí)間相等，且通過將其設(shè)置在多磁路變壓器的低壓側(cè)，削弱了接入多磁路變壓器的過渡過程的影響，最終輸出的電流波形為正弦波形，使得后續(xù)的計(jì)算結(jié)果更加精確。
【專利說明】-種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及斷路器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 新生產(chǎn)的微型斷路器在投入使用之前，都必須進(jìn)行脫扣特性測(cè)試，即測(cè)試短路器 脫扣時(shí)的電流時(shí)間特性（I/t)、允通能量特性（I2t/Is)和對(duì)限流斷路器的限流特性（IP/ Is)，其中Is是指預(yù)期短路對(duì)稱電流，IP是指短路時(shí)開關(guān)的限流電流。
[0003] 現(xiàn)有的微型斷路器脫扣測(cè)試設(shè)備可W參照?qǐng)D1所示，其中Tl自禪調(diào)壓器作為實(shí)驗(yàn) 電源，T2低壓大電流變壓器提供實(shí)驗(yàn)電流。待測(cè)微型斷路器S接入低壓大電流回路，用電 流互感器CT及電流表A測(cè)量實(shí)驗(yàn)電流。測(cè)量時(shí)，首先將被測(cè)微型斷路器S合間，將Tl迅 速升壓，實(shí)驗(yàn)回路電流很快增大，當(dāng)被測(cè)微型斷路器S瞬動(dòng)脫扣時(shí)，讀下電流表的讀數(shù)最大 值，將該最大讀數(shù)作為瞬動(dòng)脫扣電流值。
[0004] 本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)其存在W下缺陷；首先，采用自禪調(diào)壓 器作為實(shí)驗(yàn)電源，自禪調(diào)壓器會(huì)帶來(lái)非線性干擾，使得輸出的電流波形失真，進(jìn)而影響測(cè)量 精度。其次，現(xiàn)有方法在實(shí)驗(yàn)回路電流上升的過程就已經(jīng)給被測(cè)微型斷路器S導(dǎo)通了一個(gè) 不斷變化的電流，而瞬動(dòng)脫扣時(shí)間一般只在0. 02-0. 06S之間，該方法測(cè)試時(shí)通電時(shí)間遠(yuǎn)大 于微型斷路器的脫扣時(shí)間，因此會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有微型斷路 器脫扣測(cè)試設(shè)備測(cè)量的電流波形中包含非線性干擾且測(cè)量時(shí)通電時(shí)間大于微型斷路器的 脫扣時(shí)間，造成測(cè)量不準(zhǔn)確的問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0007] -種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，包括；電源、多磁路變壓器、選相分合間開關(guān)、電流 測(cè)試電路和被測(cè)微型斷路器；
[0008] 所述多磁路變壓器的高壓側(cè)與所述電源相連，所述多磁路變壓器的低壓側(cè)分別串 聯(lián)有所述選相分合間開關(guān)、所述被測(cè)微型斷路器和所述電流測(cè)試電路。
[0009] 優(yōu)選地，所述選相分合間開關(guān)為永磁真空同步開關(guān)。
[0010] 優(yōu)選地，所述電流測(cè)試電路包括羅氏線圈和積分電路，所述積分電路與所述羅氏 線圈相連。
[0011] 優(yōu)選地，所述積分電路為積分器。
[0012] 優(yōu)選地，還包括；與所述積分電路相連的示波器。
[0013] 優(yōu)選地，還包括：與所述示波器相連的存儲(chǔ)器。
[0014] 優(yōu)選地，還包括；與所述積分電路相連的工控機(jī)。
[0015] 優(yōu)選地，所述多磁路變壓器為四磁路組合的變壓器。
[0016] 優(yōu)選地，所述電源為市電。
[0017] 優(yōu)選地，所述電源為蓄電池。
[0018] 從上述的技術(shù)方案可W看出，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，包 括電源、多磁路變壓器、選相分合間開關(guān)、電流測(cè)試電路和被測(cè)微型斷路器，其中，所述多磁 路變壓器的高壓側(cè)與所述電源相連，所述多磁路變壓器的低壓側(cè)分別串聯(lián)有所述選相分合 間開關(guān)、所述被測(cè)微型斷路器和所述電流測(cè)試電路。本申請(qǐng)采用多磁路變壓器可實(shí)現(xiàn)大容 量范圍內(nèi)的全部調(diào)節(jié)，且多磁路變壓器不會(huì)引入非線性干擾，輸出電流波形不崎變。進(jìn)一 步，利用選相分合間開關(guān)選擇在電流過零點(diǎn)相位合間，去除了非周期分量對(duì)測(cè)試的影響，通 電時(shí)間大致與微型斷路器脫扣時(shí)間相等，且通過將其設(shè)置在多磁路變壓器的低壓側(cè)，削弱 了接入多磁路變壓器的過渡過程的影響，使得最終輸出的電流波形為正弦波形，使得后續(xù) 的計(jì)算結(jié)果更加精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為現(xiàn)有的微型斷路器脫扣測(cè)試設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的另一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0024] 實(shí)施例一
[00巧]參見圖2,為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[002引如圖2所示，該微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)包括：
[0027] 電源VCC、多磁路變壓器TD、選相分合間開關(guān)ZK、電流測(cè)試電路U和被測(cè)微型斷路 器S ;
[0028] 所述多磁路變壓器TD的高壓側(cè)與所述電源VCC相連，所述多磁路變壓器TD的低 壓側(cè)分別串聯(lián)有所述選相分合間開關(guān)ZK、所述被測(cè)微型斷路器S和所述電流測(cè)試電路U。
[0029] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、多磁路變壓器、選相分 合間開關(guān)、電流測(cè)試電路和被測(cè)微型斷路器，其中，所述多磁路變壓器的高壓側(cè)與所述電源 相連，所述多磁路變壓器的低壓側(cè)分別串聯(lián)有所述選相分合間開關(guān)、所述被測(cè)微型斷路器 和所述電流測(cè)試電路。本申請(qǐng)采用多磁路變壓器可實(shí)現(xiàn)大容量范圍內(nèi)的全部調(diào)節(jié)，且多磁 路變壓器不會(huì)引入非線性干擾，輸出電流波形不崎變。進(jìn)一步，利用選相分合間開關(guān)選擇在 電流過零點(diǎn)相位合間，去除了非周期分量對(duì)測(cè)試的影響，通電時(shí)間大致與微型斷路器脫扣 時(shí)間相等，且通過將其設(shè)置在多磁路變壓器的低壓側(cè)，削弱了接入多磁路變壓器的過渡過 程的影響，使得最終輸出的電流波形為正弦波形，使得后續(xù)的計(jì)算結(jié)果更加精確。
[0030] 需要說明的是，該里我們選用四磁路組合的變壓器TD供電，TD內(nèi)四個(gè)磁路單元分 別為A、B、C、D，總的二次輸出電壓U2 = U2A+U2B+U2C+U2D。多磁路變壓器內(nèi)各單元磁路的 原繞組可分別供電或不供電（即將輸入繞組短接），要求不同的輸出電壓U2時(shí)，采用不同的 接法。舉例如：
[0031] 1、若將圖2中的A、C、D單元不供電，B單元原繞組接至供電電壓0-380V，此時(shí)多 磁路變壓器的輸出電壓為U2B ;
[0032] 2、若將圖2中單元A，D不供電，單元C改為有380V供電，單元B仍供電，該時(shí)多磁 路變壓器的二次輸出電壓為U2B+U2C ;
[0033] 3、若將圖中將單元A不供電，單元C、D改為有380V供電，單元B仍供電，該時(shí)多磁 路變壓器的二次輸出電壓為U2B+U2C+U2D ;
[0034] 4、若將圖中單元A、C、D改為有380V供電，單元B仍供電，該時(shí)多磁路變壓器的二 次輸出電壓為U2B+U2C+U2C+U2A。
[0035] 因此，大范圍的改變輸出電壓，可W滿足大幅度調(diào)節(jié)試驗(yàn)電流值的要求。
[0036] 需要說明的是，選相分合間開關(guān)可W選用永磁真空同步開關(guān)。永磁真空同步開關(guān) (W下簡(jiǎn)稱同步開關(guān)），該開關(guān)應(yīng)用最新先進(jìn)技術(shù)，采用單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠，永 磁機(jī)構(gòu)控制單元采用全電子化智能化控制。由主開關(guān)電源、控制電源、電容器組、推挽驅(qū)動(dòng) MOSFET開關(guān)器件、分合間位置檢測(cè)器、光電隔離器件、開關(guān)電壓檢測(cè)器等組成。控制單元根 據(jù)斷口電壓信號(hào)的采樣，通過邏輯計(jì)算后發(fā)出分、合間指令。通過高性能的電子元器件的選 用、嚴(yán)格的工藝和調(diào)試控制、合理的測(cè)量電路及運(yùn)算電路設(shè)計(jì)來(lái)減小控制信號(hào)的離散性，使 得選相合間時(shí)間精度《±200 y So
[0037] 需要說明的是，電源VCC可W采用市電或者是蓄電池來(lái)供電。
[0038] 實(shí)施例二
[0039] 參見圖3,圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的另一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0040] 圖3中與圖2相同的器件在此不再介紹，我們只介紹一下電流測(cè)試電路U。
[0041] 電流測(cè)試電路U包括羅氏線圈QS和積分電路F，積分電路F與羅氏線圈QS相連。
[0042] 羅氏線圈是一種空也環(huán)形的線圈，可W直接套在被測(cè)量的導(dǎo)體上。導(dǎo)體中流過的 交流電流會(huì)在導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一個(gè)交替變化的磁場(chǎng)，從而在線圈中感應(yīng)出一個(gè)與電流變比成 比例的交流電壓信號(hào)。線圈的輸出電壓可W用公式Vout = M diMt來(lái)表示。其中M為線 圈的互感，diMt則是電流的變比。通過采用積分電路將線圈輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分可 W得到另一個(gè)交流電壓信號(hào)，該個(gè)電壓信號(hào)可W準(zhǔn)確地再現(xiàn)被測(cè)量電流信號(hào)的波形。
[0043] 羅氏線圈電流測(cè)量系統(tǒng)一個(gè)突出的特點(diǎn)就是線性度好。線圈不含磁飽和元件，在 量程范圍內(nèi)，系統(tǒng)的出信號(hào)與待測(cè)電流信號(hào)一直是線性的。而系統(tǒng)的量程大小不是由線性 度決定的，而是取決于最大擊穿電壓。積分器也是線性的，量程取決于本身的電氣特性。線 性度好使得羅氏線圈非常容易標(biāo)定，因?yàn)橄到y(tǒng)可W使用常見的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定后 的系統(tǒng)在整個(gè)量程范圍內(nèi)都是線性的，測(cè)量結(jié)果都是準(zhǔn)確的。同時(shí)由于線性度好，系統(tǒng)的量 程可W隨意確定，瞬態(tài)反應(yīng)能力突出。
[0044] 需要說明的是，該里積分電路F可W選用積分器，實(shí)現(xiàn)將羅氏線圈輸出的電壓信 號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。
[0045] 使用羅氏線圈加積分器的組合，解決了傳統(tǒng)的電流互感器動(dòng)態(tài)范圍小，在電流較 大時(shí)內(nèi)部測(cè)量鐵芯磁場(chǎng)會(huì)飽和，使得測(cè)量?jī)x不能正確反映回路中電流大小的問題。
[0046] 需要說明的是，在上述基礎(chǔ)上，我們還可W增加一個(gè)與積分電路相連的示波器，用 來(lái)顯示積分電路輸出的電流信號(hào)。或者，增加一個(gè)與積分電路相連的工控機(jī)，由工控機(jī)來(lái)對(duì) 積分電路輸出的電流信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算，得出電流最大值、有效值及動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)。具 體地，利用已知電流信號(hào)來(lái)進(jìn)行上述計(jì)算的過程均是現(xiàn)有技術(shù)。例如，通過測(cè)量電流峰值得 出最大電流值，將峰值電流除W 可^得出瞬動(dòng)脫扣電流有效值。
[0047] 最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將 一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示該些實(shí)體或操作 之間存在任何該種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體 意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括 那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為該種過程、方法、物品或 者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句"包括一個(gè)……"限定的要素，并 不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0048] 本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0049] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。 對(duì)該些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可W在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng) 將不會(huì)被限制于本文所示的該些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括：電源、多磁路變壓器、選相分合 閘開關(guān)、電流測(cè)試電路和被測(cè)微型斷路器； 所述多磁路變壓器的高壓側(cè)與所述電源相連，所述多磁路變壓器的低壓側(cè)分別串聯(lián)有 所述選相分合閘開關(guān)、所述被測(cè)微型斷路器和所述電流測(cè)試電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述選相分合閘開 關(guān)為永磁真空同步開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述電流測(cè)試電路 包括羅氏線圈和積分電路，所述積分電路與所述羅氏線圈相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述積分電路為積 分器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 與所述積分電路相連的示波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 與所述示波器相連的存儲(chǔ)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 與所述積分電路相連的工控機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述多磁路變壓器 為四磁路組合的變壓器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為市電。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斷路器脫扣測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述電源為蓄電 池。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK204154863SQ201420456976
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】楊芾藜, 侯興哲, 周全, 鄭可, 歐習(xí)洋, 屈浪生 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院