一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，包括與被試系統(tǒng)連接的手動(dòng)開關(guān)，所述手動(dòng)開關(guān)與直流供電電壓突變可變負(fù)載并聯(lián)；所述手動(dòng)開關(guān)通過第一開關(guān)器件接入供電網(wǎng)，第二開關(guān)器件兩端分別并聯(lián)接入所述第一開關(guān)器件與供電網(wǎng)之間、手動(dòng)開關(guān)與被試系統(tǒng)之間；所述第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件均與微處理器連接。本發(fā)明的試驗(yàn)裝置通過微處理器控制能夠保證開關(guān)器件完全斷開，精確控制兩個(gè)開關(guān)器件斷開與閉合的精確時(shí)間，從而精確控制直流短時(shí)供電中斷的時(shí)間；在進(jìn)行供電電壓突變模擬試驗(yàn)時(shí)，無需手動(dòng)接入電阻，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)安全性；可以使電壓突變的延遲時(shí)間極短，從而更好地模擬現(xiàn)實(shí)情況。
【專利說明】一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種牽引電氣設(shè)備組合試驗(yàn)裝置，具體是一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]牽引電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中，必然存在實(shí)際電網(wǎng)的電壓波動(dòng)及短時(shí)中斷等各種復(fù)雜情況。為了模擬其實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，檢驗(yàn)被試設(shè)備的可靠性，必須進(jìn)行直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)及供電電壓突變?cè)囼?yàn)。由于實(shí)際電網(wǎng)的電壓波動(dòng)大小不一，供電中斷時(shí)間也各不相同，因此目前在進(jìn)行直流短時(shí)供電中斷模擬試驗(yàn)時(shí)，接線效率低下、試驗(yàn)準(zhǔn)備工作量大、不能精確控制直流短時(shí)供電中斷的時(shí)間；目前進(jìn)行供電電壓突變模擬試驗(yàn)時(shí)，需要在被試系統(tǒng)中手動(dòng)接入電阻，每次試驗(yàn)均需重新接線，工作強(qiáng)度大，效率低下，且電壓突變的延遲時(shí)間長，不能很好地模擬真實(shí)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，提高直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)的接線效率，精確控制直流短時(shí)供電中斷的時(shí)間；縮短電壓突變的延遲時(shí)間，降低供電電壓突變?cè)囼?yàn)時(shí)的工作強(qiáng)度，提高工作效率，避免重復(fù)接線。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，包括與被試系統(tǒng)連接的手動(dòng)開關(guān)，所述手動(dòng)開關(guān)與直流供電電壓突變可變負(fù)載并聯(lián)；所述手動(dòng)開關(guān)通過第一開關(guān)器件接入供電網(wǎng)，第二開關(guān)器件兩端分別并聯(lián)接入所述第一開關(guān)器件與供電網(wǎng)之間、手動(dòng)開關(guān)與被試系統(tǒng)之間；所述第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件均與微處理器連接。
[0005]所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件一端之間接有第一電壓傳感器；所述第二開關(guān)器件另一端與所述被試系統(tǒng)之間接有第二電壓傳感器；便于測量供電網(wǎng)輸出電壓和被試系統(tǒng)的輸入電壓。
[0006]所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件之間接有壓敏電阻，壓敏電阻響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比空氣放電快，其響應(yīng)速度可以滿足試驗(yàn)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。
[0007]所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件之間接有晶閘管與電阻串聯(lián)保護(hù)支路；所述保護(hù)支路與所述壓敏電阻并聯(lián)；保護(hù)支路的參數(shù)可調(diào)節(jié)，可以根據(jù)需要設(shè)置晶閘管觸發(fā)時(shí)的過電壓，以適應(yīng)不同電壓級(jí)別的保護(hù)需求；保護(hù)支路和壓敏電阻對(duì)后級(jí)電路進(jìn)行雙重保護(hù)。
[0008]所述保護(hù)支路與所述第二開關(guān)器件之間接有濾波支路，可以濾除供電網(wǎng)中的輸出電壓中的波紋。
[0009]所述濾波支路一端與所述第二電壓傳感器一端之間接有電流傳感器，所述電流傳感器與所述第二開關(guān)器件并聯(lián)；電流傳感器可以用于測量輸入被試系統(tǒng)的電流。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明的試驗(yàn)裝置可以模擬直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)和供電電壓突變?cè)囼?yàn)；通過微處理器控制能夠保證開關(guān)器件完全斷開，精確控制兩個(gè)開關(guān)器件斷開與閉合的精確時(shí)間，從而精確控制直流短時(shí)供電中斷的時(shí)間；在進(jìn)行供電電壓突變模擬試驗(yàn)時(shí)，無需手動(dòng)接入電阻，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了試驗(yàn)安全性；通過微處理器的控制，可以使電壓突變的延遲時(shí)間極短，從而更好地模擬現(xiàn)實(shí)情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例電路原理圖；
圖2為本發(fā)明一實(shí)施例直流短時(shí)供電中斷及直流供電電壓突變模擬試驗(yàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例包括與被試系統(tǒng)連接的手動(dòng)開關(guān)QS1，所述手動(dòng)開關(guān)QSl與直流供電電壓突變可變負(fù)載R并聯(lián)；所述手動(dòng)開關(guān)QSl通過第一高速斷路器QFl接入供電網(wǎng)，第二高速斷路器QF2兩端分別并聯(lián)接入所述第一高速斷路器QFl與供電網(wǎng)之間、手動(dòng)開關(guān)QSl與被試系統(tǒng)之間；所述第一高速斷路器QF1、第二高速斷路器QF2件均與微處理器連接。
[0013]圖1中，支路S1S2及為電壓傳感器，d2e2為電流傳感器，Id1Id2為壓敏電阻，C1C2為晶閘管與電阻串聯(lián)保護(hù)支路，(I1Cl2為濾支路。
[0014]手動(dòng)開關(guān)QSl閉合時(shí)，用來進(jìn)行直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)，QSl斷開時(shí)，用來進(jìn)行供電電壓突變?cè)囼?yàn)；供電網(wǎng)側(cè)對(duì)過電壓有保護(hù)功能。支路bib2為壓敏電阻，其響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比空氣放電快，其響應(yīng)速度可以滿足試驗(yàn)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。支路C1C2為晶閘管與電阻串聯(lián)保護(hù)支路，此支路可調(diào)節(jié)保護(hù)參數(shù)，晶閘管的觸發(fā)時(shí)的過電壓可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，以適應(yīng)不同電壓級(jí)別的保護(hù)需求。
[0015]如圖2所示，可通過手動(dòng)開關(guān)QSl選擇所要進(jìn)行的試驗(yàn)。
[0016]直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)的步驟為:
1)閉合QSl ;設(shè)置兩個(gè)聞速斷路器的關(guān)斷時(shí)間和關(guān)斷延續(xù)時(shí)間，關(guān)斷時(shí)間精確設(shè)定到1.0ms,關(guān)斷延續(xù)時(shí)間設(shè)定范圍為1.0ms?60.0s (最小分度為Ims),且連續(xù)可調(diào)；
2)當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置正常工作、內(nèi)部無故障、無外部故障輸入、處理器未接收到短時(shí)供電中斷指令時(shí)，QFl閉合、QF2斷開；當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置正常工作、內(nèi)部無故障、無外部故障輸入，微處理器接收到短時(shí)供電中斷指令時(shí)，QFl斷開、QF2在關(guān)斷延續(xù)時(shí)間后閉合；當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置工作不正常、或有內(nèi)部故障、外部故障輸入或本發(fā)明的試驗(yàn)裝置失電時(shí)，QFl和QF2均分?jǐn)唷Ｊ走x通過QSl選擇試驗(yàn)類型。第一，當(dāng)QSl閉合時(shí)，為直流短時(shí)供電中斷試驗(yàn)；然后先斷開QF2，接通QF1，使被試設(shè)備正常運(yùn)行，在達(dá)到試驗(yàn)所需的工況下，斷開QF1，在延時(shí)所設(shè)定的時(shí)間后(如300ms)，接通QF2 ;反過來先斷開QF1，接通QF2，使被試設(shè)備正常運(yùn)行，在達(dá)到試驗(yàn)所需的工況下，斷開QF2，在延時(shí)所設(shè)定的時(shí)間后(如300ms)，接通QFl.此試驗(yàn)主要是用來觀察設(shè)備在有風(fēng)壓短時(shí)中斷的情況下所具有的性能或發(fā)生的情況。第二，當(dāng)QSl斷開時(shí)，進(jìn)行供電電壓突變?cè)囼?yàn)；然后先斷開QF2，接通QF1，使被試設(shè)備正常運(yùn)行，在達(dá)到試驗(yàn)所需的工況下，斷開QF1，接通QF2 (此時(shí)兩開關(guān)的斷開接通過程時(shí)間很短設(shè)置延時(shí)時(shí)間為0)，從而進(jìn)行網(wǎng)壓突升試驗(yàn)；反過來先斷開QF1，接通QF2，使被試設(shè)備正常運(yùn)行，在達(dá)到試驗(yàn)所需的工況下，斷開QF2，接通QFl (此時(shí)兩開關(guān)的斷開接通過程時(shí)間很短設(shè)置延時(shí)時(shí)間為0)，從而進(jìn)行網(wǎng)壓突降試驗(yàn)。
[0017]直流供電電壓突變?cè)囼?yàn)步驟為:
I) 斷開QSl ;當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置正常工作、內(nèi)部無故障、無外部故障輸入、微處理器未接收到供電電壓突變指令時(shí)，可以設(shè)定QF1、QF2的初始狀態(tài)；當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置正常工作、內(nèi)部無故障、無外部故障輸入，微處理器接收到供電電壓突變指令時(shí)，QF1、QF2根據(jù)接收到的分?jǐn)嗷蜷]合指令進(jìn)行動(dòng)作；當(dāng)本發(fā)明的試驗(yàn)裝置工作不正常、或有內(nèi)部故障、外部故障輸入或本發(fā)明的試驗(yàn)裝置失電時(shí)，QFl和QF2均分?jǐn)唷?br> [0018]QFl、QF2過流整定值可以設(shè)定，在被試系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)可作為一個(gè)高速響應(yīng)的隔離開關(guān)切斷電流。
[0019]可以用IGCT、接觸器等開關(guān)器件代替高速斷路器QF1、QF2。
【權(quán)利要求】
1.一種直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括與被試系統(tǒng)連接的手動(dòng)開關(guān)，所述手動(dòng)開關(guān)與直流供電電壓突變可變負(fù)載并聯(lián)；所述手動(dòng)開關(guān)通過第一開關(guān)器件接入供電網(wǎng)，第二開關(guān)器件兩端分別并聯(lián)接入所述第一開關(guān)器件與供電網(wǎng)之間、手動(dòng)開關(guān)與被試系統(tǒng)之間；所述第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件均與微處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件一端之間接有第一電壓傳感器；所述第二開關(guān)器件另一端與所述被試系統(tǒng)之間接有第二電壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件之間接有壓敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述供電網(wǎng)與所述第二開關(guān)器件之間接有晶閘管與電阻串聯(lián)保護(hù)支路；所述保護(hù)支路與所述壓敏電阻并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述保護(hù)支路與所述第二開關(guān)器件之間接有濾波支路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流短時(shí)供電中斷及供電電壓突變模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述濾波支路一端與所述第二電壓傳感器一端之間接有電流傳感器，所述電流傳感器與所述第二開關(guān)器件并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103675564SQ201410001006
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】劉護(hù)林, 李先東, 高連升, 邱宇清, 沈政華, 譚昭 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司