专利名称：一种故障电流保护测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种故障电流保护测试装置，用于对电气系统中使用的低压开关电器的故障电流保护功能进行测试。
背景技术：
断路器、接触器等低压开关电器是一种在电气系统中使用面非常广的一类产品，这些产品都含有故障电流保护功能，故障电流保护的有效性直接关系到人身安全及设备安全，一旦故障电流保护功能失效，将会产生非常严重的后果。从满足国家标准的角度考虑，标准化的故障电流保护测试装置对保证试验结果的可重复性起着不可替代的作用；从发展趋势来看，试验需求的日益增长和故障电流保护的智能化水平不断提高，使传统的试验回 路、监视、测量及控制方式已经很难适应现在多种多样的低压开关故障电流保护测试的需求。申请号为200980131593. 2，名称为《故障电流检测设备》的中国发明专利提出了一种故障电流保护开关的检测设备，该检测设备可以设置在故障电流的哪个幅度处故障电流保护开关应当触发。该故障电流检测设备一定程度上解决了故障电流保护的检测问题，但是它存在下列缺陷该装置的故障电流仅限于“故障电流在哪个幅度处故障电流保护开关应当触发”，而对于除了幅度之外的故障电流诸如接地故障电流、谐波故障电流等其他形式的故障电流保护无法进行检测。申请号为91102348. 8，名称为《故障电流保护开关的检测装置》的中国发明专利提出了一种通过操作测试按键接通辅助电路，检测故障电流保护开关的功能。该检测设备的测量和控制都远远不能满足新标准的要求，只能定性的检测试品的故障电流保护功能是否有效，而不能得到更多的表征故障电流保护特性诸如焦耳积分
保护时间以及时间-电流特性曲线等关键数据。前述公开的检测设备，从所能检测
的故障电流种类的角度来看，其所能检测的故障电流种类非常有限，从满足国家标准的角度来考虑，即使其所声称的故障电流保护种类，检测所能得到的原始数据也远远不满足诸如GB 14048系列国家标准的要求，鉴于此，上述公知的测试设备都不能作为第三方检测机构的检测设备来进行故障电流保护功能的检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对低压开关电器的故障电流保护功能进行有效测试的装置。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种故障电流保护测试装置，其特征在于包括电源装置，电源装置的输入端接至电网，其输出端连接试品连接及试品连接切换装置，待测试的试品连接在试品连接及试品连接切换装置中，由电源装置在测控及运算处理装置的控制下为待测试的试品提供电压连续可调的电流，同时，测控及运算处理装置控制试品连接及试品连接切换装置中的开关电器给出不同的断开或闭合的组合从而模拟不同的故障电流情况。
优选地，所述电源装置包括主回路开关电器，主回路开关电器的输入端接至所述电网，其输出端与晶闸管开关控制�？椋д⒐芸乜刂颇？樵谒霾饪丶霸怂愦碜爸玫目刂葡碌纪ɑ蚪刂梗д⒐芸乜刂颇？榈氖涑龆肆拥缪沟鹘谀？椋脱勾蟮缌鞣⑸爸糜氲缪沟鹘谀？橄嗔傻缪沟鹘谀？樵谒霾饪丶霸怂愦碜爸玫目刂葡陆淙氲缪沟髡恋脱勾蟮缌鞣⑸爸盟璧墓ぷ鞯缪梗傻脱勾蟮缌鞣⑸爸梦龃馐缘氖云诽峁┑缪沽傻鞯牡缌�。优选地，所述晶闸管开关控制�？榘ǚ直鹩胨龅缤腁相输入线、B相输入线及C相输入线相连的第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管，在第一晶闸管、第二晶闸管和第三晶闸管的两端分别并联第一开关电器、第二开关电器和第三开关电器，第一晶闸管的控制端、第二晶闸管的控制端和第三晶闸管的控制端与所述测控及运算处理装置相连。优选地，所述低压大电流发生装置包括三组多磁路变压器，每组多磁路变压器对应一相输出。优选地，所述试品连接及试品连接切换装置包括与所述电源装置A相输出端、B相 输出端、C相输出端及接地输出端分别相连的A相上桩头接线端子、B相上桩头接线端子、C相上桩头接线端子及接地上桩头接线端子，还包括A相下桩头接线端子、B相下桩头接线端子、C相下桩头接线端子及接地下桩头接线端子，所述待测试的试品的三相四线输入端分别与A相上桩头接线端子、B相上桩头接线端子、C相上桩头接线端子及接地上桩头接线端子相连，其三相四线输出端分别与A相下桩头接线端子、B相下桩头接线端子、C相下桩头接线端子及接地下桩头接线端子相连，串联的第四开关电器与第五开关电器、串联的第六开关电器与第七开关电器、串联的第八开关电器与第九开关电器及串联的第十开关电器与电位器的一端分别与A相下桩头接线端子、B相下桩头接线端子、C相下桩头接线端子及接地下桩头接线端子相连，其另一端短接，第十一开关电器的一端连接在第四开关电器与第五开关电器之间，另一端连接在第六开关电器与第七开关电器之间，第十二开关电器的一端连接在第六开关电器与第七开关电器之间，另一端连接在第八开关电器与第九开关电器之间。优选地，所述测控及运算处理装置包括传感�？椋纱心？槎运龅缭醋爸眉八鍪云妨蛹笆云妨忧谢蛔爸玫牡缪购�/或电流信号进行采集，传感�？榈氖涑龆艘来未荼渌湍？榧笆莶杉？楹笥肼呒怂悴考嗔呒怂悴考雇ü至渴淙肽？椴杉龅缭醋爸眉八鍪云妨蛹笆云妨忧谢蛔爸玫氖至浚呒怂悴考ü藕欧糯竽？榱邮至渴涑瞿？椋墒至渴涑瞿？榭刂扑鏊龅缭醋爸眉八鍪云妨蛹笆云妨忧谢蛔爸弥械目氐缙鞯亩峡虮蘸希呒怂悴考üд⒐芸刂颇？榭刂扑鼍д⒐芸乜刂颇？榈牡纪ɑ蚪刂�。优选地，所述逻辑运算部件与人机接口�？榱�。优选地，所述逻辑运算部件与实时保护�？橄嗔凳北；つ？榈氖涑龆肆又了龅缭醋爸茫涮峁┍；ぁ１痉⒚魈峁┝艘恢帜苣Ｄ馐导适褂霉讨兴墓收系缌鞯缭醋爸眉捌渥远饪刈爸茫收系缌靼ㄈ喽搪饭收系缌�、两相短路故障电流、单相接地故障电流、漏电故障电流、谐波故障电流。该装置不但能够测试单个试品的故障电流保护特性，而且还能测试两个或多个带故障电流保护功能的试品串联时的选择性保护特性和/或后备保护特性，更主要的是它所完成测试，完全符合相关国家标准，可作为权威的第三方检测机构的检测设备。
图I为本发明提供的故障电流保护测试装置系统图；图2为试品连接及连接方式切换装置图；图3测控及运算处理电路�？橥迹煌�4信号放大�？榈缏吠迹煌�5系统运行流程图。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图I所示，为本发明提供的一种故障电流保护测试装置系统，包括电源装置001，试品连接及试品连接切换装置004和测控及运算处理装置005。电源装置001的输入端连接至电网的三相四线电源，分别标记为A、B、C和N，电源装置001的输出端连接至试品连接及连接切换装置004的输入端，电源装置001和试品连接及连接切换装置004的控制端及信号反馈端分别连接至测控及运算处理装置005的信号输出端和信号输入端。电源装置001包括用于试验前和试验结束后分合主回路的主回路开关电器QF000，用于控制主回路产生不同类型电流的晶闸管开关控制�？閂001，电压调节�？�002和低压大电流发生装置003。晶闸管开关控制�？閂OOl由第一晶闸管V002、第二晶闸管V003和第三晶闸管V004及与之并联的第一开关电器KM002、第二开关电器KM003和第三开关电器KM004构成。第一晶闸管V002、第二晶闸管V003和第三晶闸管V004的输入端分别连接至主回路开关电器QF000输出的三相电源，同时，第一晶闸管V002、第二晶闸管V003和第三晶闸管V004分别与第一开关电器KM002、第二开关电器KM003和第三开关电器KM004并联以满足较长时间通电时由开关电器导通从而达到降低电流流过晶闸管开关控制模块VOOl所产生的大量热量的目的。当输入电压为Un时，电压调节模块002的输出电压将根据测控及运算处理装置005的控制决策在O-Un范围内连续可调，从而为低压大电流发生装置003提供可靠的工作电压。低压大电流发生装置003包括三组多磁路变压器，每组多磁路变压器包括4档，4档输出的电压分别为0-6V、6V、12V、12V，分别记为a/b/c/d档位。其中的a档电压为0-6V可调，b/c/d档电压为固定输出6V/12V/12V，四档电压通过不同的组合，达到0-36V连续可调的目的。组合后的电压档位如下表所示
连续可调电压的范围~投入的电压档位 0-6V
权利要求
1.一种故障电流保护测试装置，其特征在于包括电源装置(001)，电源装置(001)的输入端接至电网，其输出端连接试品连接及试品连接切换装置(004)，待测试的试品连接在试品连接及试品连接切换装置(004)中，由电源装置(001)在测控及运算处理装置(005)的控制下为待测试的试品提供电压连续可调的电流，同时，测控及运算处理装置(005)控制试品连接及试品连接切换装置(004)中的开关电器给出不同的断开或闭合的组合从而模拟不同的故障电流情况。
2.如权利要求I所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述电源装置(001)包括主回路开关电器(QF000)，主回路开关电器(QF000)的输入端接至所述电网，其输出端与晶闸管开关控制模块(V001)，晶闸管开关控制�？�(V001)在所述测控及运算处理装置(005)的控制下导通或截止，晶闸管开关控制�？�(V001)的输出端连接电压调节�？�(002)，低压大电流发生装置(003)与电压调节�？�(002)相连，由电压调节�？�(002)在所述测控及运算处理装置(005)的控制下将输入电压调整至低压大电流发生装置(003)所需的工作电压，由低压大电流发生装置(003)为所述待测试的试品提供电压连续可调的电流。
3.如权利要求2所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述晶闸管开关控制�？�(V001)包括分别与所述电网的A相输入线、B相输入线及C相输入线相连的第一晶闸管(V002)、第二晶闸管(V003)和第三晶闸管(V004)，在第一晶闸管(V002)、第二晶闸管(V003)和第三晶闸管(V004)的两端分别并联第一开关电器(KM002)、第二开关电器(KM003)和第三开关电器(KM004)，第一晶闸管(V002)的控制端(C002)、第二晶闸管(V003)的控制端(C003)和第三晶闸管(V004)的控制端(C004)与所述测控及运算处理装置(005)相连。
4.如权利要求2所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述低压大电流发生装置(003)包括三组多磁路变压器，每组多磁路变压器对应一相输出。
5.如权利要求I所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述试品连接及试品连接切换装置(004)包括与所述电源装置(OOl)A相输出端、B相输出端、C相输出端及接地输出端分别相连的A相上桩头接线端子(Al)、B相上桩头接线端子(BI)、C相上桩头接线端子(Cl)及接地上桩头接线端子(NI)，还包括A相下桩头接线端子(A2)、B相下桩头接线端子(B2)、C相下桩头接线端子(C2)及接地下桩头接线端子(N2)，所述待测试的试品的三相四线输入端分别与A相上桩头接线端子(Al)、B相上桩头接线端子(BI)、C相上桩头接线端子(Cl)及接地上桩头接线端子(NI)相连，其三相四线输出端分别与A相下桩头接线端子(A2)、B相下桩头接线端子(B2)、C相下桩头接线端子(C2)及接地下桩头接线端子(N2)相连，串联的第四开关电器(QKlOl)与第五开关电器(QK106)、串联的第六开关电器(QK102)与第七开关电器(QK107)、串联的第八开关电器(QK103)与第九开关电器(QK108)及串联的第十开关电器(QK109)与电位器(RlOl)的一端分别与A相下桩头接线端子(A2)、B相下桩头接线端子(B2)、C相下桩头接线端子(C2)及接地下桩头接线端子(N2)相连，其另一端短接，第i 开关电器(QK104)的一端连接在第四开关电器(QKlOl)与第五开关电器(QK106)之间，另一端连接在第六开关电器(QK102)与第七开关电器(QK107)之间，第十二开关电器(QK105)的一端连接在第六开关电器(QK102)与第七开关电器(QK107)之间，另一端连接在第八开关电器(QK103)与第九开关电器(QK108)之间。
6.如权利要求2所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述测控及运算处理装置(005)包括传感模块(201)，由传感模块(201)对所述电源装置(001)及所述试品连接及试品连接切换装置(004)的电压和/或电流信号进行采集，传感�？�(201)的输出端依次串联数据变送模块(202)及数据采集�？�(203)后与逻辑运算部件(209)相连，逻辑运算部件(209)还通过数字量输入�？�(204)采集所述电源装置(001)及所述试品连接及试品连接切换装置(004)的数字量，逻辑运算部件(209)通过信号放大�？�(205)连接数字量输出�？�(206)，由数字量输出模块(206)控制所述所述电源装置(001)及所述试品连接及试品连接切换装置(004)中的开关电器的断开或闭合，逻辑运算部件(209)通过晶闸管控制�？�(208)控制所述晶闸管开关控制�？�(V001)的导通或截止。
7.如权利要求6所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述逻辑运算部件(209)与人机接口�？�(209)连接。
8.如权利要求6所述的一种故障电流保护测试装置，其特征在于所述逻辑运算部件(209)与实时保护�？�(207)相连，实时保护�？�(207)的输出端连接至所述电源装置(001)，为其提供保护。
全文摘要
本发明提供了一种故障电流保护测试装置，其特征在于包括电源装置，电源装置的输入端接至电网，其输出端连接试品连接及试品连接切换装置，待测试的试品连接在试品连接及试品连接切换装置中，由电源装置在测控及运算处理装置的控制下为待测试的试品提供电压连续可调的电流，同时，测控及运算处理装置控制试品连接及试品连接切换装置中的开关电器给出不同的断开或闭合的组合从而模拟不同的故障电流情况。本发明提供的装置不但能够测试单个试品的故障电流保护特性，而且还能测试两个或多个带故障电流保护功能的试品串联时的选择性保护特性和/或后备保护特性，更主要的是它所完成测试，完全符合相关国家标准。
文档编号G01R31/327GK102818989SQ20121017204
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者安平, 王爱国, 杜文, 盛刚, 阮庆洲 申请人:上海电器科学研究院, 上海电器科学研究所(集团)有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
