[实用新型]高压断路器综合特性测试仪

说明书

本实用新型是一种用于高压断路器机械特性综合试验的仪器。

现有的高压断路器特性试验仪器存在着下述缺点：其一、额定电压30％、65％的低压特性试验，现仅有可控硅（SCR）整流调压原理构成的设备，这种装置的负载特性与实际中使用的大容量蓄电池组的负载特性相差甚远，不符合规程要求；其二、常规的多路光线示波和转鼓测速仪等一类模拟测试设备，体积苯重、操作使用麻烦，它们用紫外线感光纸和座标标纸多路录波与划线的办法采集数据，精度低、不直观，感光纸上的波形不便观察和保存；其三、现有一种Z80八位微处理器构成的微机化装置，虽然体积小、精度高，但无多路示波功能，因此无法测出弹跳时间、次数和分析动静触头，保护环三者之间的缓冲接触特性。

本实用新型的目的是克服上述缺点，而提出的一种便于携带、实现控制、测量、示波为一体的断路器综合特性试验装置。

本实用新型的特征是：将8x98系列16位单片机系统（7）用I／O接口电路板（6）和传感器件（5）同高压断路器（SW）相连接，I／O接口板的硬件电路是由速度（V）隔离变换及数字式单稳消抖电路（1），断口时间（t）与同期检出电路（2），DC／DC控制和机构电流（i）变换电路（3）所组成。

附图1是本实用新型的方框连接图，图中（5）是传感器，（6）是I／O接口电路，（7）是单片微机系统。这几大部份，连同一台PP40A四色打印描绘器，置于一标准机箱中，使之成为一台带程控功率输出，具有多路示波功能的数字存贮打印示波器。

附图2是本实用新型的实施电路原理图，结合图2的具体电路，对I／O接口电路原理作进一步说明：①速度（V）隔离变换与计数式单稳消抖电路（1），动触头的运动速度由光栅、磁栅、导电滑板等传感器（附图1示意为导电滑板，附图2示意为光栅），把速度变换成方波电平，方波的波宽等于栅距（即步长△L），方波的周期时间（△t）长短，取决于动触头移动速度的快慢。此方波信号经电阻R3、二极管D1、D2、光耦器GD₂和反相器IC₃隔离整形后，送至双D触发器IC₄，IC₄接成二分频加D型触发器方式，反相器IC₃输出的速度方波反相电平，与数字式单稳触发器IC₄的R1、2复位端连接，二分频器的时钟端C1的计数脉冲是单片机引脚P2.5输出的脉宽调制波（PWM），这样触发器IC₄就构成一个利用计数脉冲调节单稳时间的数字式单稳触发器，选取一定的计数时钟频率，改变单稳的触发时间，可有效地滤除因机械振动造成的示波边沿抖动信号，利用硬件滤除高频干扰后，测速信号与8x98单片机的高速输入HS1.0接口，方波上升沿引起单片机CPU响应高速输入HS1.0中断，两次中断之间T1计数器的时间差为△t₁，这样既知道了某时刻的△1，又知道了△ti，则瞬时速度可按（1）式求出：

Vi＝△L／△ti＝△L／ni·focl／3×8·C₁×10米／秒 式中：Vi为任意速度，△L为栅距，ni为T₁计数器两次中断之差值，focl单片机晶振频率，C₁为计算常数。

求得每个△L距离内的瞬时速度后，再进行数字平滑滤波，并按定义求最大，刚分合速度和划出V＝f（L）速度一行曲线。

（2）断口时间（t）与同期检出电路（2）；附图1所示的模拟断路器为一个Y型结构，有2个动静触头（亦称断口），而实际的断路器使用中可有6个Y结构，12个断口，测时就是指当发出机构控制命令，加上驱动电压开始计时，到断口接通或断开电路的时间。因此12路断口的通断状态，先由附图（2）中GD₃～GD₁₄组成的12路隔离变换电路，把这些开关位置信号变换成高低两种电平信号，电容C4～C16滤除感应电势，IC₅～IC₆为12个施密特反相器整形，与单片机系统（4）、8155I／O芯片的PB0－7、PC₂－5，12根输入线连接，而12路断口同期一致性时间，为提高测试精度，先用大规模可编程GAL芯片IC₇按逻辑式（2）设计为同期检出电路，硬件检出同期信号后