[发明专利]一种高压开关动特性测试仪标准装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压开关动作特性测试仪标准装置，属于高压开关动特性测试设备的校准、检定与检测领域。利用本标准装置可以对高压开关动作特性测试仪主要的测量功能即：合闸/分闸时间、弹跳时间、不同期时间、过渡电阻，开距、超程、全行程、刚分/刚合速度、合闸速度、分闸速度、最大速度等测量功能进行合理、高效的校准、检定与检测工作。

背景技术

高压开关(断路器)是电力系统中最重要的控制和保护设备。开关设备的机械性能的可靠程度对整套设备的正常工作具有非常重要的影响，其机械特性的检测在电力系统预防性试验中具有十分重要的地位。为了有效评估高压开关的机械性能，大量高压开关动作特性的测试仪器在现场被广泛地采用。市场上满足或部分满足高压开关动特性测试的仪器种类众多，测量参数各异，性能良莠不齐，用户选型困难。

现有技术中，鲜有高压开关动作特性测试仪的校准检定工作，其手段相对简单，检验工作只是停留在对断口动作时间的检定上，对包括速度传感器在内的整套测试仪的校准检定所作的工作还很少。

综上所述，目前国内在高压开关动作特性测试仪校准检定工作上存在不足，亟需研制高压开关动作特性测试仪标准装置，来保证高压开关动作特性参数量值的准确可靠，以完善高压开关动作特性的量值溯源体系。

本发明针对高压开关动作特性测试仪的工作特点设计，能够对市场主流的高压开关动作特性测试仪的主要功能进行全面的校准检定工作，有效评估测试仪器的性能，方便高开动特性测试仪器相关测量参量的溯源。

发明内容

本发明的目的是针对现有高压开关动作特性测试仪标准装置设计原理上的不足，尤其是标准装置溯源困难的问题，提出并实现了一种高压开关动作特性测试仪标准装置及其方法，能有效开展高压开关动作特性测试仪的校准检定工作，并且相关测量参量能够方便溯源到上级计量标准。

本发明所采取的技术方案如下，

一种高压开关动特性测试仪标准装置，所述标准装置包括标准量设置单元，时间/行程及速度测试单元和输出端口；

所述标准量设置单元用于设定所需的时间标准量、速度标准量和行程标准量，其包括时间标准量设置端口和行程及速度标准量设置端口；

所述时间/行程及速度测试单元包括时间标准模块和行程及速度标准模块；所述时间标准模块包括信号产生单元，其产生标准时间信号，用于模拟高压开关的分/合闸时间参数；所述行程及速度标准模块包括电机，所述电机产生正交脉冲，所述行程及速度标准模块采集此反馈脉冲，并获得电机运行的行程-时间曲线，进而得到速度-时间曲线，计算得到开距、超程的行程标准量和刚分速度、刚合速度的速度标准量；

所述输出端口包括时间标准模块的输出端口和行程及速度标准模块的输出端口，所述各个输出端口与待测测试仪的相应端口连接。

所述时间标准模块包括同步检测单元、控制单元A、信号产生单元、断口信号输出单元；

所述标准量设置单元完成时间标准量的设置后，所述同步检测单元检测信号是否为触发信号，是则触发所述的控制单元A，所述控制单元A发出指令给所述信号产生单元产生设置时间长度的高电平或低电平信号；上位机设置参数时，会选择是分闸时间或是合闸时间，当选择分闸时间时，标准装置会先产生一个设定时长的低电平信号，定时到时低电平信号突变为一个高电平信号；相反的选择合闸时间时，标准装置产生一个高电平信号，定时到是突变为低电平信号。标准装置时间标准模块的工作原理与测试仪在实际使用时测量原理相适应，模拟测试仪的使用工况。

所述断口信号输出单元与被检测试仪器的时间测量端口连接，输出标准时间信号，模拟高压开关分合闸动作。

操作人员通过标准装置的上位机软件完成参数设置后，标准装置的同步检测单元即开始检测同步信号，同步信号的作用是为了使标准装置和测试仪器有一个相同的时间测量起点，同步信号共有6种方式，其中3种内同步方式为标准装置产生同步信号，标准装置和测试仪检测；3种外同步方式为测试仪产生同步信号，标准装置和测试仪检测。时间标准模块的工作方式可以根据图2的说明。

在具体的应用中，所述时间标准模块还包括隔离单元，所述隔离单元将所述信号产生单元发出的信号经过隔离操作后输出给所述的输出端口；用于实现所述信号产生单元和时间输出端口间的电气隔离；所述隔离单元为ISO7220；