[发明专利]熔断器老化状态多因子检测系统及老化状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔断器检测装置，尤其涉及用于检测熔断器老化状态的系统及方法。

背景技术

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最普遍的保护器件之一。

而熔断器在使用过程中，由于电流及外界环境的影响，其不可避免的发生老化。熔断器的老化主要包括熔丝的老化以及电极的老化。前者主要机理包括金属电迁移、银离子迁移、焊点熔化、金属蒸发、焊剂的合金效应、助焊剂腐蚀等；后者的老化机理主要是高温与潮湿导致电接触表面氧化，导致接触不良。熔丝老化的熔断器会在熔丝金属上出现局部质量亏损或空洞等现象，从而改变熔断器的保护特性曲线，在随后的运行中极易发生熔断器误动作(指熔断器在未达到最小约定熔断电流的条件下就出现熔断的现象)。

但是熔断器的老化不易直接观察判断，由于应用数量巨大，也不易通过全部检测来判断。作为电路或重要负载的保护元件，一旦发生熔断，很难鉴定是由于电路异常引发的正常熔断还是熔断器老化引起的误动作。这种现象对于某些重要电路或负载，存在重大安全隐患。

现有的熔断器测试技术包括熔断器电阻测量以及X-RAY检测技术。这些检测的主要目的是生产厂家对新熔断器产品进行性能测试与筛选，并不关注熔断器的老化状态，即目前在熔断器老化状态检测技术与寿命评估方面的研究相对落后，无法及时察觉熔断器的老化情况，导致大量老化的熔断器继续使用的情况。因此，如何及时的检测出熔断器的老化状态是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对熔断器的多种状态参数进行测量分析，从而判断其老化状态的检测装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种熔断器老化状态多因子检测系统，它包括，

可调恒流源，用于与待测熔断器相串联，为不同容量等级的待测熔断器提供模拟电流；

可调恒温箱，内设有用于将待测熔断器安装在其中的测试板，所述的可调恒温箱用于模拟待测熔断器现场运行工况；

温度采集装置，包括与待测熔断器相接触用于测量熔断器上多点温度的热电偶、与热电偶输出端相连接的多通道采集卡；

电阻测量仪，其用于定期或实时测量待测熔断器在恒温箱内的电阻数据；

PC机，所述的PC机与多通道采集卡的输出端相连接，其实时接收多通道采集卡采集的温度数据并进行熔断器温升特性分析，同时结合电阻测量仪传输的电阻数据对熔断器是否老化进行判断。

对上述技术方案进一步地优化为，它还包括输出端与PC机相连接的红外测温装置，所述的红外测温装置用于直观地检测熔断器上的温度分布并进行热点定位。

所述的红外测温装置为红外热像仪。

该装置还包括熔断器外观检测装置，所述的外观检测装置包括用于判断熔断器的形状与尺寸是否发生变化从而初步判断熔断器是否老化的照相机和称重台。

所述的PC机分别与所述的可调恒流源及可调恒温箱相控制连接，在测量过程中，所述的PC机对测得的数据进行处理，并以图表方式显示。

所述的图表方式为电流-时间-温度曲线。

所述的PC机设置有人机交互界面，在根据不同熔断器及不同现场工况进行相应地设定后，系统对待测熔断器状态进行自动检测。

具体地，根据系统界面接收到的设定信号，根据需要任意调制恒流源电流输出波形，包括阶跃、正弦、脉冲及其他特定波形等；控制恒温箱温度，模拟熔断器现场运行工况；控制多通道温度采集卡和红外检测装置实时、连续、断续和特定时刻自动采集数据；定期对熔断器进行外观检查、电阻进行自动测量；所有的检测过程以及检测结果的记录都能够实现自动化控制。

同时其对自动采集的检测结果进行处理，形成特性曲线、表格、图片或视频，并形成数据库，能够实现存储、查询与调用功能，并以表格、曲线、图片或视频等方式存储及显示。

本发明还提供了一种熔断器多因子老化状态评估方法，它包括：

采用熔断器老化状态多因子检测系统对待检测熔断器的温升特性、电阻特性进行检测以判断熔断器当前状态的步骤；

采用X-射线仪对熔断器的熔丝进行透视检测步骤；

采用电子扫描显微镜SEM对熔断器进行开封处理以进行微观检测步骤；

将采用检测系统检测的结果与X-射线检测结果和SEM检测结果进行综合判断，以实现对熔断器的老化进行评估。

进一步地，检测系统还包括对熔断器外观进行检测以及熔断器热点测量。