[实用新型]特种断路器机械特性测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对电力系统中使用的特种断路器的机械特性进行校验的设备；尤其涉及一种适用于带合闸电阻的断路器和西门子公司的石墨触头断路器机械特性测试系统。 

背景技术

断路器是电力系统中重要的控制与保护设备，对电网的安全运行起着至关重要的作用，断路器的可靠性在很大程度上取决于其机械操作系统的可靠性。按照GB50150-2006《电气设备交接试验标准》要求，交接试验必须进行机械特性参数试验。 

断路器种类繁多，其中带合闸电阻的断路器和西门子公司的石墨触头断路器测试方法特殊，数据分析复杂，对相关的测试仪器性能要求高，目前尚无有效方便的测试系统。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种满足现场对带合闸电阻的断路器和西门子公司的石墨触头断路器的试验要求、测试精确度高的特种断路器机械特性测试装置。 

为实现此目的，本实用新型所设计的特种断路器机械特性测试装置，包括测试电流源、电流传感器、恒流源、断口电压传感器、多通道数据调理电路、多通道AD转换器速度传感器、速度测量电路、分合闸控制电路、断口录波电路、现场可编程门阵列(FPGA)、PC 104总线接口、工控机、触摸显示器； 

所述测试电流源输出端连接电流传感器，所述10A恒流源输出端连接断口电压传感器，电流传感器和断口电压传感器的输出端连接到多通道数据调理电路，多通道数据调理电路输出端连接多通道AD转换器，多通道AD转换器输出端连接所述现场可编程门阵列 FPGA； 

所述速度传感器的输出端连接速度测量电路，速度测量电路输出端连接现场可编程门阵列FPGA； 

所述断口录波电路输出端连接到现场可编程门阵列FPGA，可编程门阵列FPGA的输出端连接分合闸控制电路的输入端； 

所述现场可编程门阵列FPGA、PC104总线接口、工控机和触摸显示器依次相连接。 

在上述技术方案中，所述测试电流源通过内部限流电阻R与内部直流恒压源电路相串联，再与被测断路器的合闸电阻串联，产生0-100mA的直流测试电流，在测试电流源的输出测试回路中设有用于连接带合闸电阻断路器断口的接线端子。 

进一步地，所述恒流源为输出10A电流的直流源，在恒流源的输出测试回路中设有用于连接断路器石墨触头端口的接线端子。 

进一步地，设有六路测试电流源，每路测试电流源通过内部限流电阻R与内部直流恒压源电路相串联，再与被测断路器的合闸电阻串联，产生0-100mA的直流测试电流，在每个测试电流源的输出测试回路中设有用于连接带合闸电阻断路器断口的接线端子。 

进一步地，设有六路恒流源电路，每路恒流源电路为输出10A电流的直流源，在每路恒流源的输出测试回路设有用于连接断路器石墨触头端口的接线端子。 

在上述技术方案中，多通道数据调理电路分别对六路电流传感器输出的电流信号进行电流到电压的变换，并对转换后的电压信号进行信号调理。多通道数据调理电路分别对六路电流传感器输出的电流信号进行电流到电压的变换，并对转换后的电压信号进行信号调理。同时，多通道数据调理电路还分别对六路断口电压传感器输出的电压信号进行调理。经过信号调理后的12通道电压信号由6通道的信号继电器的动作进行切换。完成石墨触头断口断路器或者带合闸电阻断口断路器的测试。 

所述多通道AD转换器同时对六路电压信号进行同步模数转 换，并将转换的多通道数据高速输出到现场可编程门阵列(FPGA) 

所述分合闸控制电路由恒压源，动作电流传感器和功率开关组成，动作电流传感器穿心连接在恒压源与功率开关相串联的测试回路中，测试回路连接到控制输出端，当功率开关导通时将恒定的电压施加到被测的分闸线圈或合闸线圈。同时，动作电流传感器完成对分合闸线圈电流的隔离转换和处理。 

所述断口录波电路由光电隔离器完成断口电压的隔离转换，并对转换后的信号进行离散采样。得到断口的动作波形。 

由上述技术方案可知，特种断路器机械特性测试装置通过分合闸控制电路完成断路器的分闸和合闸。速度测量电路完成断路器动作过程中机械运动部分运行速度的测量。断口录波电路完成记录断路器动作时断口的实时波形。多通道数据调理电路完成测试项目所需通道的切换，后由多通道AD转换器进行实时的大动态范围的采样。再由现场可编程门阵列(FPGA)将各数据进行高速暂存到数据存储器中，数据存储器中的数据根据触摸显示器的人机交互的指令，通过PC104总线接口将暂存的数据高速传入工控机，由工控机分析、计算及结果显示等。