[發明專利]塑料外殼式斷路器壽命測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201310641371.3
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103630833A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 田翔;侯毅男;張鈺;丁志東;崔偉峰
• 申請（專利權）人: 鎮江市產品質量監督檢驗中心
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及對低壓開關元件塑料外殼式斷路器進行試驗的裝置及方法，尤其是一種塑料外殼式斷路器壽命測試裝置及測試方法。

背景技術

塑料外殼式斷路器廣泛應用在低壓配電設備中，擔負著控制、保護雙重功能，與用戶級的用電安全休戚相關，其壽命就顯得尤為重要。目前，現有的塑料外殼式斷路器在做壽命測試時，測試裝置只是采用一個氣缸，利用氣缸上的活塞桿卡住塑料外殼式斷路器手柄，通過人工操作氣缸實現分閘、合閘操作。這種測試裝置的缺陷是：若活塞桿行程調節不當，極易造成塑料外殼式斷路器手柄損壞，并且缺乏試驗參數采集、狀態顯示、故障保護等功能，對試驗結果只能做出一般性的判斷，缺乏定量分析的數據，更無法對壽命狀況進行評定。試驗過程中，若觸頭熔焊、無法分斷時，容易發生危險，造成事故。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種塑料外殼式斷路器壽命測試裝置和測試方法來自動測試和評定其壽命狀況。

本發明所述塑料外殼式斷路器壽命測試裝置采用的技術方案是：包括PLC控制器以及與其連接的人機交互界面顯示模塊，其特征是；斷路器的主回路分別連接信號采集模塊、氣動元件和負載阻抗，PLC控制器連接綜合控制模塊，綜合控制模塊還分別連接氣動元件和信號采集模塊，信號采集模塊包含三個分別與斷路器三相串聯的羅氏線圈和三個分別與斷路器三相并聯的電壓互感器；氣動元件具有夾緊、合閘、分閘三個氣缸；綜合控制模塊包括驅動電路、位置信號反饋電路、報警保護電路、通信電路和信號處理電路，驅動電路控制合閘和分閘氣缸操作，位置信號反饋電路采集合閘和分閘氣缸的行程信號并傳輸給PLC控制器，報警保護電路用于在斷路器觸頭熔焊無法分斷時切斷主回路，并在斷路器觸頭拉弧嚴重壽命接近極限時報警，信號處理電路對三相電流信號和三個電壓信號進行處理。

本發明所述塑料外殼式斷路器壽命測試裝置的測試方法采用的技術方案是包括以下步驟：（1）調節負載阻抗，得到滿足試驗要求的回路電流值、功率因數，用夾緊氣缸夾緊固定斷路器；（2）通過人機交互界面顯示模塊設定包括試驗次數、試驗頻率、通電時間、電壓閾值、電壓越限次數、電流閾值的試驗參數，并存儲在PLC控制器中；（3）PLC控制器按已設定的試驗參數發出動作指令，通過驅動電路控制氣合閘和分閘氣缸分別實現斷路器的合閘與分閘操作；（4）位置信號反饋電路采集合閘和分閘氣缸的行程信號并傳輸給PLC控制器，PLC控制器綜合比較得出當前斷路器的位置狀態；（5）信號采集模塊采集斷路器的三相電流、三相端口電壓信號各三個周波的數據，即分閘前兩個周波、分閘后一個周波的數據，以斷路器分閘后電流為零的時刻為起始點向前比較找出電流波形的峰值，乘以羅氏線圈的系數，得到分斷電流峰值，以斷路器分閘后電壓波形畸變的峰值乘以電壓互感器的變比，得到電弧電壓峰值；信號處理電路將每次斷路器分閘后計算得出的三相分斷電流峰值與電弧電壓峰值傳輸給PLC控制器，PLC控制器將電弧電壓峰值與預設的電壓閾值相比較，當電弧電壓峰值大于電壓閾值時，則累計越限次數自增1，每次的分斷電流峰值做累加得出分斷電流累積值，當累計越限次數大于預設的電壓越限次數，且分斷電流累積值大于電流閾值時，表明斷路器動靜觸頭之間拉弧現象嚴重，分斷能力已接近極限。

本發明的有益效果是：本發明通過監測塑料外殼式斷路器每一次分斷時的電弧電壓峰值、分斷電流峰值，并對分斷電流峰值做累積，實現對塑料外殼式斷路器觸頭狀態的監測、進而得出塑料外殼式斷路器壽命狀況，準確度高，可靠性強，便于操作，提高了工作效率。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明所述一種塑料外殼式斷路器壽命測試裝置的結構框圖。

具體實施方式

圖1為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構框架，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1所示的一種塑料外殼式斷路器壽命測試裝置，包括人機交互界面顯示模塊、PLC控制器、綜合控制模塊、以及與塑料外殼式斷路器主回路相連接的信號采集模塊、氣動元件和負載阻抗。其中，人機交互界面顯示模塊與PLC控制器相連接，綜合控制模塊分別與PLC控制器、氣動元件和信號采集模塊相連接。人機交互界面顯示模塊具有人機界面（HMI）功能，實現參數設定、顯示試驗狀態數據等功能。