CN103676920B - 一种etu校验仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ETU校验仪，包括电源模块、信号模块、校验控制模块和显示测量模块，所述的电源模块连接信号模块和校验控制模块，所述的校验控制模块连接信号模块，用于控制校验信号的产生，所述的信号模块和显示测量模块均与被测ETU连接，所述的信号模块为可同时输出三相电压信号或者单独输出单向电压信号的信号模块，该信号模块包括四个输出端，分别为A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号和零线电压信号的输出端。与现有技术相比，本发明具有功能全、成本低、检测精度高等优点。

Description

一种ETU校验仪

技术领域

本发明涉及一种断路器检测设备，尤其是涉及一种用于断路器的电子式控制器的检测设备。

背景技术

框架断路器(ACB)是配电***的重要电器。目前ACB中核心部件绝大部分为电子式控制器(ETU)。ETU的质量好坏直接决定ACB能否有效保护用户电路。

如何根据国家标准对ETU校验，目前尚未有适用的校验仪，各厂商自行制作针对各自产品的校验装置。各厂商校验装置大多用调压器手动调节电压作ETU的信号输入，且只有单相信号，在实际使用时，ETU同时输入三相电流信号，检测时只用单相信号检测，显然与实际不符。另外，手动调节电压的方法，易受外部电源影响，在批量生产时，难免发生人为误差甚至错误。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种功能全、成本低、检测精度高的ETU校验仪。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种ETU校验仪，包括电源模块、信号模块、校验控制模块和显示测量模块，所述的电源模块连接信号模块和校验控制模块，所述的校验控制模块连接信号模块，用于控制校验信号的产生，所述的信号模块和显示测量模块均与被测ETU连接，所述的信号模块为可同时输出三相电压信号或者单独输出单向电压信号的信号模块，该信号模块包括四个输出端，分别为A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号和零线电压信号的输出端。

所述的信号模块包括信号发生单元、电压调节单元和相位调节单元，所述的信号发生单元连接电压调节单元，所述的电压调节单元包括并联过载长延时电路、过载短延时电路、短路瞬时电路和接地故障电路，所述的相位调节单元包括三个并联的用于输出三相电压信号的A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路，所述的过载长延时电路、过载短延时电路和短路瞬时电路并联后的输出端与相位调节单元连接，相位调节单元的A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路的输出端分别与被测ETU的A相输入端、B相输入端和C相输入端连接，所述的接地故障电路的输出端连接被测ETU的零线输入端，载长延时电路、过载短延时电路、短路瞬时电路、接地故障电路、A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路均连接有用于控制电路通断的继电器的触点开关。

所述的校验控制模块包括测量控制单元和信号控制单元，所述的信号控制单元包括第一转换开关、第二转换开关以及用于控制信号模块中触点开关的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器和第九继电器，所述的第一转换开关包括至少4个选择通道，4个选择通道分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器连接，所述的第二转换开关包括至少5个选择通道，5个选择通道分别与第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器和第九继电器连接。

连接于过载长延时电路的触点开关为第一继电器的触点开关，连接于过载短延时电路的触点为第二继电器的触点开关，连接于短路瞬时电路的触点为第三继电器的触点开关，连接于接地故障电路的触点开关为第四继电器和第八继电器的触点开关，第四继电器和第八继电器的触点开关串联设置，连接于A相相位调节电路的触点开关为第五继电器和第九继电器的触点开关，第五继电器和第九继电器的触点开关并联设置，连接于B相相位调节电路的触点开关为第六继电器和第九继电器的触点开关，第六继电器和第九继电器的触点开关并联设置，连接于C相相位调节电路的触点开关为第七继电器和第九继电器的触点开关，第七继电器和第九继电器的触点开关并联设置。

所述的第一转换开关和第二转换开关的选择通道均通过电阻和三极管连接继电器，所述的电阻的一端连接选择通道，另一端连接三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极连接继电器。

所述的显示测量模块包括电压表和计时表，所述的电压表分别与A相相位调节电路、B相相位调节电路、C相相位调节电路和的输出端连接，所述的计时表与被测ETU的执行机构连接。

所述的电源模块包括依次连接的变压器、桥式整流器和集成稳压器，所述的变压器连接交流电源，经桥式整流器进行整流后，输入集成稳压器。

所述的集成稳压器设有两个输出端，一个输出端连接信号控制单元，另一输出端连接校验控制模块。

所述的变压器的输入端设有电压保护器件。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)可以同时输出三相信号，使得检测时更加符合实际使用时的工况，能够提高检测的精度。

2)输出电压均采用电子芯片进行调节，不易受到外部电源的影响，在批量生产时，不容易产生认为误差。

3)信号模块根据校验控制模块中继电器的通断，可以输出用于过载长延时、过载短延时、短路瞬时和接地故障等多种检测的电压信号，并且通过相位调节可以获得模拟真实三相电压的信号，更加符合实际工况。

4)本发明采用的部件均为标准的电子元器件，成本低，工作可靠。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明实施例中电源模块和校验控制模块的电路图；

图3为本发明实施例中信号模块和显示测量模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种ETU校验仪，包括电源模块2、信号模块3、校验控制模块1和显示测量模块4。电源模块2连接信号模块3和校验控制模块1，为其提供电源，校验控制模块1连接信号模块3，用于控制校验信号的产生，信号模块3和显示测量模块4均与被测ETU5连接，信号模块3为可同时输出三相电压信号或者单独输出单向电压信号的信号模块，该信号模块包括四个输出端，分别为A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号和零线电压信号的输出端。

校验控制模块1主要由测量控制单元和信号控制单元两部分构成，如图2所示。测量控制单元包括电源开关KO、继电器CJ0、CJ1、CJ2以及按钮AN0、AN1。AN2AN3，AN4，通过继电器的触点开关CJ0K、CJ1K和CJ2K控制信号控制单元、显示测量模块4以及被测ETU的电源的通断，信号控制单元则包括了第一转换开关ZK1、第二转换开关ZK2以及用于控制信号模块3中触点开关的第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3、第四继电器J4、第五继电器J5、第六继电器J6、第七继电器J7、第八继电器J8和第九继电器J9，第一转换开关ZK1包括5个选择通道，其中4个选择通道分别通过电阻R1-R4和三极管T1-T4与第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3和第四继电器J4连接，另一个选择通道置空，第二转换开关ZK2包括5个选择通道，5个选择通道分别电阻R5-R9和三极管T5-T9与与第五继电器J5、第六继电器J6、第七继电器J7、第八继电器J8和第九继电器J9连接。电阻的一端连接选择通道，另一端连接三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极连接继电器。

信号模块3的具体结构如图3所示，其电路由5个芯片IC1-IC5及其***电路15个电容C1-C15、27个电阻R10-R36以及4个电位器VR1-VR4构成，包括信号发生单元、电压调节单元和相位调节单元。信号发生单元为采用芯片IC1与电容C1-C4以及电阻R36和电位器VR1组成的静谧函数波形发生器，用于产生原始信号。该信号频率50Hz，输出幅值2VP-P，正弦波失真度≤0.75％，并具有过载保护功能。电位器VR1进行精细调节，发生的交流电压在IC1第19脚输出，经电阻R10和电容C5输入电压调节单元。

该电压调节单元包括并联的过载长延时电路31、过载短延时电路32、短路瞬时电路33和接地故障电路34，相位调节单元包括三个并联的用于输出三相电压信号的A相相位调节电路35、B相相位调节电路36和C相相位调节电路37，过载长延时电路31、过载短延时电路32和短路瞬时电路33并联后的输出端与相位调节单元连接，相位调节单元的A相相位调节电路35、B相相位调节电路36和C相相位调节电路37的输出端分别与被测ETU5的A相输入端IN-A、B相输入端IN-B和C相输入端IN-C连接，接地故障电路34的输出端连接被测ETU5的零线输入端IN-N。其中，载长延时电路31的芯片IC2-A和A相相位调节电路35的芯片IC2-B集成于芯片IC2内，过载短延时电路32的芯片IC3-A和B相相位调节电路36的芯片IC3-B集成于芯片IC3内，短路瞬时电路33的芯片IC4-A和C相相位调节电路37的芯片IC4-B集成于芯片IC4内，接地故障电路34的芯片IC-A使用集成芯片IC5内的一部分。载长延时电路31、过载短延时电路32、短路瞬时电路33、接地故障电路34、A相相位调节电路35、B相相位调节电路36和C相相位调节电路37均连接有用于控制电路通断的继电器的触点开关。

其中，连接于过载长延时电路31的触点开关为第一继电器J1的触点开关J1K，连接于过载短延时电路32的触点为第二继电器J2的触点开关J2K，连接于短路瞬时电路33的触点为第三继电器J3的触点开关J3K，连接于接地故障电路34的触点开关为第四继电器J4和第八继电器J8的触点开关J4K、J8K，第四继电器和第八继电器的触点开关J4K和J8K串联设置，连接于A相相位调节电路35的触点开关为第五继电器J5和第九继电器J9的触点开关J5K、J9K，第五继电器和第九继电器的触点开关J5K和J9K并联设置，连接于B相相位调节电路36的触点开关为第六继电器J6和第九继电器J9的触点开关J6K、J9K，第六继电器和第九继电器的触点开关J6K和J9K并联设置，连接于C相相位调节电路37的触点开关为第七继电器J7和第九继电器J9的触点开关J7K、J9K，第七继电器和第九继电器的触点开关J7K和J9K并联设置。

由信号发生单元送到电压调节单元的芯片IC2-A、IC3-A、IC4-A、IC5-A输入端的信号经过比率放大，得到指定用于过载长延时、过载短延时、短路瞬时、故障接地等4种校验用的电压VR，Vsd，Vi，VN。

由继电器的触点开关J1K-J4K之一控制，经过由电容C6、C9、C12、电阻R27-R34和电位器VR2-VR4组成的***电路进入到相位调节单元的芯片IC2-B，IC3-B，IC4-B的中进行波形移相。电容C7、C10、C13参与相位调整，电位器VR2-VR4进行微调。由此得到3个相位差120°的波形，模拟真实的三相交流电压，经电容C8、C11、C14送出三相信号，由故障接地电路输出的校验用电压VN(故障接地信号)则不需要经过移相处理。经过移相处理的校验用电压，最终由继电器的触点开关J5-J9控制送到被测ETU5。

显示测量模块4如图3所示，包括电压表M1和计时表M2，电压表M1分别与A相相位调节电路、B相相位调节电路、C相相位调节电路和的输出端连接，检测输入被测ETU5的实际电压值，计时表M1与被测ETU的执行机构DT连接。被测ETU5输入校验电压后，根据不同的选择，发出不同的保护动作，驱动执行机构DT动作。之前，校验电压送到被测ETU时，由继电器CJ1K控制计时表M2开始计时，而执行机构DT动作将接点信号DJ输到计时表M2，通知计时表M2停止计时，将其计时的时间与保护曲线规定的时间比较，可以判断该被测ETU5是否合格。若需重新检测，则可由测量控制单元中的继电器CJ2来控制触点开关CJ2K使得计时表M2清零复位。

电源模块2的具体电路结构如图1所示，包括依次连接的变压器TB、桥式整流器ZD1和集成稳压器，集成稳压器包括了4个稳压芯片IC6-IC9、6个电容C16-C21以及2个电感L1和L2，其中C16、C17起到滤波作用，其余电容和电感起到抗干扰作用。在变压器TB的输入端还设有电压保护器件YM，用于保护电源不受超电压的损坏。变压器TB连接220V的交流电源，经桥式整流器进行整流后，输入集成稳压器，该稳压器设有两个输出端，分别为±5V和±12V的输出端，其中±5V的输出端连接信号模块3，±12V的输出端连接校验控制模块1的信号控制单元。

本发明的功能全，适用于批量检测ETU，是符合国家标准的、准确有效的三相信号校验仪，成本低，操作方便，工作可靠，具有独创性。

Claims (8)

1.一种ETU校验仪，包括电源模块、信号模块、校验控制模块和显示测量模块，所述的电源模块连接信号模块和校验控制模块，所述的校验控制模块连接信号模块，用于控制校验信号的产生，所述的信号模块和显示测量模块均与被测ETU连接，其特征在于，所述的信号模块为可同时输出三相电压信号或者单独输出单向电压信号的信号模块，该信号模块包括四个输出端，分别为A相电压信号、B相电压信号、C相电压信号和零线电压信号的输出端；

所述的信号模块包括信号发生单元、电压调节单元和相位调节单元，所述的信号发生单元连接电压调节单元，所述的电压调节单元包括并联过载长延时电路、过载短延时电路、短路瞬时电路和接地故障电路，所述的相位调节单元包括三个并联的用于输出三相电压信号的A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路，所述的过载长延时电路、过载短延时电路和短路瞬时电路并联后的输出端与相位调节单元连接，相位调节单元的A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路的输出端分别与被测ETU的A相输入端、B相输入端和C相输入端连接，所述的接地故障电路的输出端连接被测ETU的零线输入端，载长延时电路、过载短延时电路、短路瞬时电路、接地故障电路、A相相位调节电路、B相相位调节电路和C相相位调节电路均连接有用于控制电路通断的继电器的触点开关。

2.根据权利要求1所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的校验控制模块包括测量控制单元和信号控制单元，所述的信号控制单元包括第一转换开关、第二转换开关以及用于控制信号模块中触点开关的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器和第九继电器，所述的第一转换开关包括至少4个选择通道，4个选择通道分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器连接，所述的第二转换开关包括至少5个选择通道，5个选择通道分别与第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器和第九继电器连接。

3.根据权利要求2所述的一种ETU校验仪，其特征在于，连接于过载长延时电路的触点开关为第一继电器的触点开关，连接于过载短延时电路的触点为第二继电器的触点开关，连接于短路瞬时电路的触点为第三继电器的触点开关，连接于接地故障电路的触点开关为第四继电器和第八继电器的触点开关，第四继电器和第八继电器的触点开关串联设置，连接于A相相位调节电路的触点开关为第五继电器和第九继电器的触点开关，第五继电器和第九继电器的触点开关并联设置，连接于B相相位调节电路的触点开关为第六继电器和第九继电器的触点开关，第六继电器和第九继电器的触点开关并联设置，连接于C相相位调节电路的触点开关为第七继电器和第九继电器的触点开关，第七继电器和第九继电器的触点开关并联设置。

4.根据权利要求2所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的第一转换开关和第二转换开关的选择通道均通过电阻和三极管连接继电器，所述的电阻的一端连接选择通道，另一端连接三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极连接继电器。

5.根据权利要求2所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的显示测量模块包括电压表和计时表，所述的电压表分别与A相相位调节电路、B相相位调节电路、C相相位调节电路和的输出端连接，所述的计时表与被测ETU的执行机构连接。

6.根据权利要求2所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的电源模块包括依次连接的变压器、桥式整流器和集成稳压器，所述的变压器连接交流电源，经桥式整流器进行整流后，输入集成稳压器。

7.根据权利要求6所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的集成稳压器设有两个输出端，一个输出端连接信号控制单元，另一输出端连接校验控制模块。

8.根据权利要求6所述的一种ETU校验仪，其特征在于，所述的变压器的输入端设有电压保护器件。