[发明专利]一种微型断路器电寿命测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型断路器电寿命测试系统及方法。

背景技术

微型断路器是各种电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器，其应用量大而且面广。如果微型断路器可靠性不好，其造成的损失是巨大的，因此对微型断路器的电寿命的测试是非常有必要的。国内的一些国家认证机构有相应测试平台，如上海电器科学研究所，广州电器科学研究所等，都是国家早期投资的，设备比较落后，体型巨大，自动化程度低。

微型断路器的电寿命是指在规定的接通和分断条件下，电器不需维修和不需更换任何零部件所能承受的有载操作次数。在进行电寿命试验时，被试微型断路器的主触头是按产品标准中所规定的试验条件来接通和分断电路的。传统测试方法是用手动调节变压器给微型断路器主回路供电，通过手动匹配负载，达到标准要求主回路要求的电流、功率因数。利用PLC控制气缸驱动装置驱动微型断路器接通和分断，并检测微型断路器动、静触点之间的电压信号转化为高低电平来进行寿命测试。传统方案测试方法通过判断微型断路器动、静触点接通关断时高、低电平作为电寿命是否合格依据，只能判断微型断路器无法正常闭合和断开的情况，如果触点之间拉弧，触点电阻增大而失效将无法被捕捉到；一般采用冲击变压器作为输出电源，体积巨大，电压调节细度低，需要手动设置，安全性较差；整个测试系统自动化程度低，采用气缸作为驱动装置，试验时噪声大，测试环境比较恶劣。

发明内容

本发明目的是针对现有测试系统的不足，提供一种微型断路器电寿命测试系统及试验方法，优化微型断路器电寿命测试方法，提升测试系统自动化水平，提高了测试结果准确性和工作效率，降低了人工成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种微型断路器电寿命测试系统，主要包括交流输出电源、直流输出电源、交流负载、直流负载、电压和电流传感器，其特征在于：电压和电流传感器的输出端连接一工控机，工控机通过总线与交、直流电源和交、直流负载、电机驱动装置连接，实现对各测试设备的通信和控制，微型断路器安装在电机驱动装置上，交、直流电源与微型断路器及交、直流负载串联在一起，组成测试的主回路，工控机通过总线给交、直流电源和交直、流负载发出指令，交、直流电源根据指令自动设定主回路输出电压给微型断路器，交、直流负载则自动匹配回路阻抗，确定测试微型断路器需要的测试主回路电流，工控机给电机驱动装置发出指令，控制电机的机械手循环驱动被试微型断路器的闭合和断开，电压传感器采集微型断路器动、静触点之间的电压，并传送给工控机进行分析处理，实现断路器电寿命自动测试，电流传感器检测主回路电流是否为微型断路器的额定工作电流，如果超过主回路电流设定值的30％，将报警并停止测试，保护测试系统。

所述交、直流负载有通用和修正两种设置模式，均通过工控机进行选择和控制，其中通用模式只需要按照标准要求配置主回路电压、电流、功率因数或者时间常数即可，设置简单快捷；修正模式需要设置主回路电压、电流、电阻和电感值，对测试回路自身的阻抗进行修正。

所述的电机驱动装置是一种微型断路器电寿命试验电机驱动机构，它由电机、电机控制单元、水平滑道、机械手和微型断路器固定夹具组成，工控机能够通过电机控制单元对电机的转速、转矩、循环次数、机械手前进位置、中间位置、后退位置的设定来精准控制微型断路器的接通和分断，通过调节机械手和夹具的位置，适应多种型号规格的微型断路器。

本发明还提供了一种微型断路器电寿命测试方法，其特征在于包括下列步骤：

1、工控机的人机操作界面直接配置测试系统的电源主回路电压、电流，负载的功率因数或者时间常数，微型断路器闭合时间、断开时间、触点电压测量极数、预期电寿命次数、预期故障次数；

2、工控机控制电源、负载、电机依次启动，测量微型断路器每次闭合、断开时各极动、静触点之间的电压；

3、在微型断路器闭合时，如果微型断路器任意动、静触点电压大于主回路电压的5％，则预期故障次数加1，并重新开始下一次测试；如果全部触点电压均小于主回路电压的5％，则断开微型断路器，并继续检测各级触点的电压；

4、如果此时微型断路器任意动、静触点电压小于主回路电压的95％，则预期故障次数加1，并重新开始下一次测试；如果此时微型断路器全部触点电压大于主回路电压的95％，则预期寿命此数加1，并进行下一次测试；如果预期故障次数先达到设定目标值，则试验结束，反之测试将持续达到预期电寿命次数为止；

5、最后记录试验数据及故障信息，生成试验报告。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：