[發明專利]塑殼斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201210422445.X
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102967825A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 陸儉國;李奎;張晶;王麗麗;黃少坡;袁金麗;王堯
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R1/30
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為該裝置由試驗控制柜和試品柜組成，試驗控制柜包括工控機、驅動電路、斷路器狀態監測電路和電動操作機構狀態監測電路；試品柜包括輔助電源調節電路、試品、斷路器和負載電路，其中，工控機分別與驅動電路、電動操作機構狀態監測電路和斷路器狀態監測電路相連；驅動電路又分別與輔助電源調節電路、試品、斷路器相連；輔助電源調節電路又與試品相連；試品又分別與電動操作機構狀態監測電路和斷路器相連；斷路器又與斷路器狀態監測電路和負載電路相連。

2.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述的斷路器為塑殼斷路器。

3.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述的試品為可同時進行6臺配合殼架等級額定電流在63A～225A斷路器使用的電動操作機構，或可同時進行4臺配合殼架等級額定電流在400A～800A斷路器使用的電動操作機構，或2臺配合殼架等級額定電流在1250A～1600A斷路器使用的電動操作機構。

4.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述的驅動電路包括16位DO單元、第一交流固態繼電器、第二交流固態繼電器、第三交流固態繼電器、第一電磁繼電器和第二電磁繼電器；其連接方式是工控機通過DO數據線與16位DO單元相連，16位DO單元通過信號線201、信號線204和信號線207分別與第一交流固態繼電器、第二交流固態繼電器和第三交流固態繼電器的輸入端相連，第一交流固態繼電器的輸出端通過信號線202控制第一電磁繼電器，第二交流固態繼電器的輸出端通過信號線205控制第二電磁繼電器，第三交流固態繼電器的輸出端通過信號線208控制交流接觸器，第一電磁繼電器通過信號線203控制試品，第二電磁繼電器通過信號線206控制斷路器。

5.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述的電動操作機構狀態監測電路包括信號調理電路、光電耦合器、DI輸入電路和第一數據緩沖區；其連接方式是試品狀態位電壓信號（指試品閉合和斷開控制端子處的電壓信號）通過信號線與信號調理電路相連，信號調理電路通過信號線與光電耦合器的輸入端相連，光電耦合器的輸出端通過信號線與DI輸入電路相連，DI輸入電路通過信號線與第一數據緩沖區相連，第一數據緩沖區通過信號線與工控機相連。

6.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述斷路器狀態監測電路包括分壓濾波電路、A/D轉換器和第二數據緩沖區；其連接方式是斷路器觸頭間電壓信號通過信號線與分壓濾波電路相連，分壓濾波電路通過信號線與A/D轉換器相連，A/D轉換器通過信號線與第二數據緩沖區相連；第二數據緩沖區通過IO數據線分別與工控機相連，工控機通過數據線與A/D轉換器相連。

7.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置，其特征為所述的輔助電源調節電路包括電動調壓器、檔位切換電路、整流橋和交流接觸器，電源調節電路既可以輸出交流電壓，又可以輸出直流電壓；其連接方式是三相電源通過信號線與電動調壓器的輸入端相連，電動調壓器的輸出端通過信號線與檔位切換電路相連，檔位切換電路通過信號線分別與整流橋和交流接觸器相連，整流橋通過信號線與交流接觸器相連，同時驅動電路通過信號線與交流接觸器相連；其中所述的檔位切換電路由轉換開關和電磁繼電器組成。

8.如權利要求1所述的斷路器電動操作機構可靠性自動試驗裝置的控制方法，其特征為其包括如下步驟：

1）工控機通過驅動電路控制輔助電源調節電路輸出試品所需的控制電路電壓，同時工控機通過電動操作機構狀態監測電路實時監測試品控制電路電壓，若控制電路電壓小于試品的額定工作電壓，則判定為輔助電源調節電路輸出電壓故障，此時提示用戶檢查交流接觸器的吸合情況和電路連接情況，否則交流接觸器吸合正常；

判斷已試驗次數是否達到試驗總次數，達到試驗總次數時保存試驗參數和試驗結果后退出試驗；否則，控制試品閉合，進行試驗，轉步驟2）；

2）若未選擇電動操作機構微動檢測方式，實時檢測斷路器觸頭間電壓降，當斷路器觸頭間電壓降小于接觸壓降極限值，且閉合時間沒有超限，則試品正常，否則試品故障；若選擇電動操作機構微動檢測方式，在檢測斷路器觸頭間電壓降的同時也檢測試品狀態位電壓信號，用以判斷試品的閉合狀態，當斷路器觸頭間電壓降小于接觸壓降極限值，且試品閉合位置的狀態信號為高電平信號，斷開位置的狀態信號為低電平信號，且閉合時間沒有超限，則試品正常，否則試品故障；轉步驟3）；

3）當試品故障時，控制交流接觸器釋放來切斷試品的輔助電源，當該試品故障次數達到允許故障次數，則判定該試品失效，裝置不再對該試品進行操作，其他試品正常進行試驗，當全部試品失效，則保存試驗參數和試驗結果后退出試驗；否則轉步驟4）；?

4）判斷已試驗次數是否大于等于設定的脫扣試驗起始次第，并且判斷已脫扣試驗次數是否小于脫扣試驗總次數，當已試驗次數大于等于脫扣試驗起始次第，且已脫扣試驗次數小于脫扣試驗總次數時，控制斷路器脫扣，同時檢測斷路器觸頭間電壓降，當斷路器觸頭間電壓降大于斷開壓降極限值，則判斷為斷路器正常，轉步驟5），否則認為斷路器故障，若用戶選擇了更換故障斷路器，則在用戶更換故障斷路器后轉步驟5），若用戶未選擇更換故障斷路器，則直接轉步驟5）；當已試驗次數小于脫扣試驗起始次第或者已脫扣試驗次數大于脫扣試驗總次數時，控制試品斷開，轉步驟5）；

5）若未選擇電動操作機構微動檢測方式，實時檢測斷路器觸頭間電壓降，當斷路器觸頭間電壓降大于斷開壓降極限值，且斷開時間沒有超限，則試品正常，否則試品故障；若選擇電動操作機構微動檢測方式，在檢測斷路器觸頭間電壓降的同時也檢測試品狀態位電壓信號，用以判斷試品的斷開狀態，當斷路器觸頭間電壓降大于斷開壓降極限值，試品斷開位置的狀態信號為高電平信號，閉合位置的狀態信號為低電平信號，且斷開時間沒有超限，則試品正常，否則試品故障；轉步驟6）；

6）當試品故障時，控制交流接觸器釋放來切斷試品的輔助電源，當該試品故障次數達到允許故障次數，則判定該試品失效，裝置不再對該試品進行操作，其他試品正常進行試驗，若全部試品失效，則保存試驗參數和試驗結果后退出試驗轉步驟1）。