[发明专利]塑壳断路器过载可靠性试验装置和实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及低压电器领域内可靠性试验装置，特别是一种塑壳断路器过载可靠性试验装置和实现方法。该装置可以实现试验电流的自动调节、自动稳流，还能自动完成整个塑壳断路器过载可靠性试验，实现试验数据的自动记录和故障数据的自动记录，并能实现自动屏蔽故障试验样品，而不影响其它试验样品的试验。

背景技术

塑料外壳式断路器(以下简称塑壳断路器)是低压电器中的重要设备，用于低压配电回路、电动机或其它用电设备中保护电气线路及设备的安全。当电气线路或用电设备发生过载、短路等故障时，其脱扣器能及时动作，可靠地将电路切断；当电气线路或用电设备处于正常状态时，它的主触头能可靠接通电路，其脱扣器不应误动作。

随着国民经济对塑壳断路器需求的数量日益增长，同时对塑壳断路器的性能、质量要求越来越高，要求塑壳断路器的出厂必须经过更完善的出厂调试与试验，如果它的可靠性不高，尤其是过载保护性能不符合生产和生活的需要，会给用户带来很大的影响，甚至造成严重的经济损失。

塑壳断路器的过载特性是指低压断路器脱扣特性应符合以下规定：当试验电流等于1.05倍额定电流时，脱扣器在规定的时间内应不动作；当试验电流等于1.3倍额定电流时，脱扣器在规定的时间内应动作。当试验电流等于3.0倍额定电流时，脱扣器在规定的很短的时间内应不动作，紧接着通试验电流等于0.9倍额定电流时，脱扣器在规定的时间内应不动作。

目前，在本试验装置所涉及的相关技术方面，国内外的研究主要有以下几方面：1)80年代末，美国Engelhowd公司的电器触点磨损试验站，按照IEC158-1的要求对各种类型的接触器进行试验，主回路的接通与分断由计算机通过固态继电器控制传统的开关实现，按照不同的时序，控制相应的开关，实现各种使用类别的接触器电寿命试验，不能进行过载特性试验；2)美国西屋公司与发展中心研制出参数测量和数据处理系统，该系统可以检测试验电压、电流等参数，共有10个检测通道，采样间隔77μs，测试精度1％，但是，该设备只能用于参数检测，不能控制试验的过程；3)国内，陆俭国、李志刚教授主编的《电器试验技术与试验方法》和陆俭国、张乃宽教授主编的《机床电器检验测试手册》等论著中对断路器过载特性校验的一般方法进行了论述。4)在塑料外壳式断路器寿命实验装置中，设计了一种以气动操作机构驱动断路器手柄的方式实现对断路器的合/分闸操作的试验装置，该装置实现了一种“软”操作，但试验过程中无触头状态监测功能。5)在对塑料外壳式断路器进行瞬动脱扣试验的瞬动脱扣试验台中，设有峰值电流检测装置，采用检测试验电流峰值的方法测出瞬动试验电流，同时解决了脱扣器的动作时间的测量问题。6)上海电器科学研究所对塑料外壳式断路器进行可靠性试验所用的试验装置只能进行操作特性可靠性方面的试验，对于脱扣器保护功能的检验是用常规的试验设备以中间检测和试后校验的方法进行。

为了保障和提高低压电器产品质量，确保塑壳断路器的过载可靠性，迫切需要一种采用计算机直接控制和检测技术的塑壳断路器过载可靠性试验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塑壳断路器过载可靠性试验装置和实现方法，该装置可以实现试验电流的自动调节、自动稳流，还能自动完成整个塑壳断路器过载可靠性试验，实现试验数据的自动记录和故障数据的自动记录，并能实现自动屏蔽故障试验样品，而不影响其它试验样品的试验。该试验装置还能进行试验数据的输出与打印，是一个可自动控制和记录的试验装置。

本发明提供的一种塑壳断路器过载可靠性试验的装置包括硬件与软件两部分，软件部分由运行参数显示与修改模块、文件处理模块、调试试验模块、过载特性循环试验模块组成；硬件部分由工控机、试验电压与电流检测电路、控制电路、试验样品状态检测电路、大电流产生电路、电流挡位调节电路、平衡回路切换电路组成。工控机由显示器、计算机主机、键盘构成，计算机通过总线接口与试验电压和电流检测电路、控制电路、试验样品状态检测电路相连，控制电路、试验样品状态检测电路、大电流调节电路、电流挡位调节电路、平衡回路切换电路与试验样品相连。

试验电压和电流检测电路包括电压互感器、电流互感器、电压放大器、A/D转换器；互感器、电压放大器、A/D转换器依次相连。A/D转换器与计算机连接，两个试验电源分别与两个电压互感器连接，回路电流与电流互感器连接。

控制电路包括固态继电器、接触器J1-接触器J19；其连接方式是：计算机与固态继电器、接触器J1-接触器J19的线圈依次相连。