本實(shí)用新型涉及一種高壓開關(guān)測(cè)試裝置，具體涉及一種特高壓開關(guān)智能測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
：高壓開關(guān)(或稱高壓斷路器)它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流，它應(yīng)具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，因此高壓開關(guān)故障帶來的后果十分嚴(yán)重。根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL-T596-1996)中詳細(xì)的規(guī)定了斷路器預(yù)防性試驗(yàn)的具體內(nèi)容如下：試驗(yàn)項(xiàng)目需要的儀器合閘電阻值和合閘電阻的投入時(shí)間合閘電阻測(cè)試儀斷路器的速度特性斷路器特性測(cè)試儀斷路器的時(shí)間參量斷路器特性測(cè)試儀分、合閘電磁鐵的動(dòng)作電壓動(dòng)作電壓測(cè)試儀導(dǎo)電回路電阻回路電阻測(cè)試儀石墨觸頭開關(guān)分合閘時(shí)間石墨開關(guān)測(cè)試儀需要使用多種儀器才能完成上述所有的規(guī)定檢測(cè)，耐壓500KV以上稱為特高壓開關(guān)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提出一種方便快捷的特高壓開關(guān)智能測(cè)量裝置，一臺(tái)儀器可完成《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定的所有斷路器預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種特高壓開關(guān)智能測(cè)量裝置，包括時(shí)間測(cè)量單元、分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元、石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元，行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元、中央控制處理單元、控制輸出單元、外設(shè)單元、通訊單元；所述時(shí)間測(cè)量單元和分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元通過數(shù)字量接口與中央控制處理單元相連，石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元和行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元的一端均通過模擬量測(cè)量接口與中央控制處理單元相連，石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元和行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元的另一端分別為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器相連接；中央控制處理單元的輸出端與控制輸出單元相連，控制輸出單元分別與合閘電阻測(cè)試電源、分合閘控制電源、回路恒流測(cè)試電源和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源的一端相連，合閘電阻測(cè)試電源、分合閘控制電源、回路恒流測(cè)試電源和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源的另一端分別為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器相連接，中央控制處理單元還分別與外設(shè)單元和通訊單元相連。進(jìn)一步地，所述中央控制處理單元采用的是DSP芯片C8051F120處理器。進(jìn)一步地，所述時(shí)間測(cè)量單元包括第一光電耦合器，第一光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，輸出端與中央控制處理單元相連，用于測(cè)量中央控制處理單元發(fā)出斷路器控制命令后被試斷路器的響應(yīng)時(shí)間。進(jìn)一步地，所述分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元包括順次相連的第二光電耦合器和繼電器K1，第二光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，繼電器K1的輸出端作為分合閘電壓輸出端口，中央控制處理單元通過采集板采集分合閘電壓輸出端口的信號(hào)。進(jìn)一步地，所述石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元包括恒流源和電壓采樣裝置；二者的兩端均為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器相連接。進(jìn)一步地，所述行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元包括3路模擬通道，3路模擬通道均包括順次相連的信號(hào)采集電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路；所述信號(hào)采集電路分別與被試斷路器的控制線圈的輸出端、時(shí)間測(cè)量單元的輸出端相連。進(jìn)一步地，所述控制輸出單元包括電子開關(guān)，1分1合，共2路輸出，將電子開關(guān)的控制極與中央控制處理單元的輸出端相連，將輸出單元的輸出接點(diǎn)通過合閘電阻測(cè)試電源、分合閘控制電源、回路恒流測(cè)試電源和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源中的任一個(gè)連接到被試斷路器的控制線圈上。進(jìn)一步地，所述外設(shè)單元包括：液晶顯示器、按鍵和打印機(jī)中的一種或者多種。本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型兼容性強(qiáng)，不僅適用各種常規(guī)觸頭開關(guān)測(cè)試，還兼容做石墨觸頭開關(guān)、帶電阻觸頭開關(guān)測(cè)試，還是市場(chǎng)上唯一一種可以兼做開關(guān)合分閘直流電阻和開關(guān)導(dǎo)電回路電阻的開關(guān)特性測(cè)試儀，斷路器在雙端接地的情況下且無需拆除跳線和母線連接就可以測(cè)試。這大大增加了試驗(yàn)人員工作的安全性，并簡(jiǎn)化試驗(yàn)人員的工作流程，大大縮短停電時(shí)間。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，接線方便，一次接線可完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目，避免反復(fù)更換儀器，更換接線，大大減少了試驗(yàn)人員的工作量。附圖說明圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例使用狀態(tài)圖。圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例時(shí)間測(cè)量單元電路圖。圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元電路圖。圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例斷路器測(cè)量原理圖。圖6為本實(shí)用新型一種實(shí)施例行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元電路圖。其中：1恒流源，2電壓采樣裝置，6接地刀閘，8被試斷路器，11時(shí)間測(cè)量單元，12數(shù)字量接口，13石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元，14外設(shè)單元，15行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元，16中央控制處理單元，17控制輸出單元，18通訊單元，19合閘同步信號(hào)測(cè)量單元，20模擬量測(cè)量接口，21合閘電阻測(cè)試電源，22分合閘控制電源，23回路恒流測(cè)試電源，24石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源。具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。如圖1所示，一種特高壓開關(guān)智能測(cè)量裝置，包括時(shí)間測(cè)量單元11、分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元19、石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元13，行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元15、中央控制處理單元16、控制輸出單元17、外設(shè)單元14、通訊單元18；所述時(shí)間測(cè)量單元11和分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元19通過數(shù)字量接口12與中央控制處理單元16相連，石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元13和行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元15的一端均通過模擬量測(cè)量接口20與中央控制處理單元16相連，石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元13和行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元15的另一端分別為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器8相連接；中央控制處理單元16的輸出端與控制輸出單元17相連，控制輸出單元17分別與合閘電阻測(cè)試電源21、分合閘控制電源22、回路恒流測(cè)試電源23和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源24的一端相連，合閘電阻測(cè)試電源21、分合閘控制電源22、回路恒流測(cè)試電源23和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源24的另一端分別為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器8相連接，中央控制處理單元16還分別與外設(shè)單元14和通訊單元18相連。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)方法，使各個(gè)子功能模塊獨(dú)立，以方便維護(hù)，功能集成化，一機(jī)多用，接線方便，一次接線可完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目。中央控制處理單元是整個(gè)特高壓開關(guān)智能檢測(cè)裝置的核心單元，它完成模數(shù)轉(zhuǎn)換并實(shí)時(shí)采集模擬量與開關(guān)量，輸出控制動(dòng)作等，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述中央控制處理單元采用的是DSP芯片C8051F120處理器，采用3.3V電壓供電，減少了控制器的功耗，20MIPS的執(zhí)行速度512K字節(jié)FLASH的程序存儲(chǔ)器。在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述時(shí)間測(cè)量單元用于測(cè)量中央控制處理單元發(fā)出控制命令后被試斷路器的響應(yīng)時(shí)間，包括斷路器的主斷口的動(dòng)作時(shí)間，同時(shí)也可以用于測(cè)量斷路器控制回路(即控制線圈)的輔助接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間。時(shí)間測(cè)量單元的具體測(cè)量過程是通過采用光耦隔離采樣實(shí)現(xiàn)的，如圖3所示，K1代表被試斷路器的斷口，當(dāng)K1打開時(shí)，相當(dāng)于被試斷路器處于分閘狀態(tài)，二極管U13A導(dǎo)通，中央控制處理單元采樣到高電平；當(dāng)K1閉合時(shí)，二極管U13A截止，光電耦合器TLP521-1不通，中央控制處理單元采樣的是低電平，相當(dāng)于被試斷路器合閘狀態(tài)，中央控制處理單元可以判斷開關(guān)的狀態(tài)，從而記錄分合閘時(shí)間。如圖4所示，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元包括順次相連的第二光電耦合器(TLP521-1)和繼電器K1(圖中為K1B)，第二光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，繼電器K1的輸出端作為分合閘電壓輸出端口，中央控制處理單元通過采集板采集分合閘電壓輸出端口的信號(hào)，用于當(dāng)分合閘控制電源驅(qū)動(dòng)被試斷路器中的控制線圈時(shí)，分合閘同步信號(hào)測(cè)量單元測(cè)到通電的瞬間時(shí)間測(cè)量單元開始計(jì)時(shí)。如圖5所示，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元包括恒流源1和電壓采樣裝置2；二者的兩端均為檢測(cè)接口，用于與被試斷路器相連接。圖中被試斷路器的兩端還通過接地刀閘6接地。更優(yōu)選地，所述石墨觸頭及雙接地測(cè)量單元包括3路可控的恒流源輸出(優(yōu)選地為20A的恒流源)，3路輸出分別與被試斷路器的三相相連，每路恒流源互相獨(dú)立、隔離，且具備反向保護(hù)能力，電壓采樣裝置輸出的電壓為3路模擬通道可記錄電壓波形，電壓值為400mV。該模擬通道具備較強(qiáng)的抗干擾能力，系統(tǒng)能夠根據(jù)斷口的電壓變化，自動(dòng)判別金屬觸點(diǎn)，計(jì)算出合、分時(shí)間。如圖6所示，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元主要功能是測(cè)量被試斷路器動(dòng)作時(shí)的相關(guān)模擬信號(hào)的波形，包括行程(直線、轉(zhuǎn)角)、速度、線圈電流，用以分析被試斷路器的機(jī)械特性及相關(guān)數(shù)據(jù)，其中行程數(shù)據(jù)的測(cè)試是通過在被試斷路器上安裝一個(gè)行程傳感器，測(cè)量觸頭運(yùn)動(dòng)的行程來實(shí)現(xiàn)，速度數(shù)據(jù)通過測(cè)得的行程數(shù)據(jù)和分合閘時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算得到，線圈電流通過分合閘控制電源與被試斷路器上的控制線圈相連測(cè)得，進(jìn)而得到回路電壓數(shù)據(jù)，合閘電阻的電壓降通過合閘電阻測(cè)試電源與被試斷路器的端口相連測(cè)得，行程、電流及合閘電阻通用模擬測(cè)量單元包括信號(hào)采集電路、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，最后由中央控制處理單元進(jìn)行計(jì)算顯示。在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述控制輸出單元包括電子開關(guān)，1分1合(即1個(gè)分閘，1個(gè)合閘)，共2路輸出，每路輸出最大通過電流20A，耐壓可達(dá)500V，為了保證輸出電壓不超過250V，輸出接點(diǎn)用瞬態(tài)抑制器(即保護(hù)二極管)進(jìn)行保護(hù)，將電子開關(guān)的控制極與中央控制處理單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離，使用時(shí)控制輸出接點(diǎn)通過合閘電阻測(cè)試電源，分合閘控制電源、回路恒流測(cè)試電源和石墨觸頭及雙接地測(cè)試恒流電源中的任一種接到被試斷路器的控制線圈上，控制被試斷路器的分合閘操作，可以完成對(duì)斷路器的分、合、合-分、分-合、分-合-分，以及被試斷路器A、B、C的單相重合閘，分-合-分-合-分等各種操作循環(huán)，并可以根據(jù)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間值，靈活地在定的時(shí)間發(fā)出各種分合閘命令。如圖3所示，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述特高壓開關(guān)智能測(cè)量裝置還包括恒流源和電壓采樣裝置，電壓采樣裝置包括順次相連的第二電壓采樣模塊、第二信號(hào)放大電路、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其測(cè)得的數(shù)據(jù)最終送入到中央控制處理單元進(jìn)行計(jì)算。恒流源的兩端接口為兩端檢測(cè)接口，電壓采樣裝置的兩端接口為兩端檢測(cè)接口，恒流源與電壓采樣裝置分別接在被試斷路器的兩斷口上。通過恒流源向被試斷路器注入電流，記錄被試斷路器的電壓降，從而計(jì)算電阻，被試斷路器的狀態(tài)可通過將電阻曲線與一個(gè)可調(diào)的閾值進(jìn)行對(duì)比來得到。如果電阻低于閾值，被試斷路器被認(rèn)為是閉合的，如果高于閾值就認(rèn)為被試斷路器是斷開的，無需斷開地刀就能測(cè)量的目的。在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述外設(shè)單元包括：液晶顯示器、按鍵和打印機(jī)中的任一種或者多種，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3