CN211235954U - 一种新型大电流发生测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型大电流发生测试装置，涉及测试领域。针对现有技术中输出电流与调压器输出并不构成固定的线性关系问题而提出本方案。包括第一电压测量电路、AD转换器、第一电流测量电路、处理器、IO控制电路、第二电压测量电路和第二电流测量电路；采集对应信息后分别输入控制器。能够在断开升流器输入线圈电压的情况下进行升压，直至达到可以产生目标电流的输出电压时再瞬间合闸产生目标测试高电流。因此在进行大电流注入时可以精确控制注入时间，注入电流幅值等参数。并且因为试品两端的压降和试品回路的电流均被实时采集，可以用来测量试品的动作时间等功能之外，还可以用来实时测量试品回路消耗的功率以及准确测量回路的极低阻抗数值。

Description

一种新型大电流发生测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试领域，尤其涉及一种新型大电流发生测试装置。

背景技术

大电流发生测试装置用于电力***保护、短路、电流互感器等测试，通常输出电流可达几千甚至几万安培。但是输出电压非常低，通常为0-10V。目前的大电流发生测试装置主要由调压器、升流器组成。调压器将来自电网的220V/380V电压调节产生0至220V/380V的连续可调电压，并输出至升流器升压线圈。然后装置监视整个过程中的输出电流值并通过仪表指示，其结构和功能相对简单。

无法满足部分测试应用的需求，例如场景包括：

控制大电流发生测试装置，输出一个准确的电流进行1-5s的短时冲击，并计算此过程中的试品吸收能量，常见的应用包括断路器，互感器等的短时热电流测试；或控制大电流发生测试装置输出一个预设电流，但要求瞬间输出至最大电流值，并测试此时被测试断路器的分闸时间；或利用大电流发生测试装置测试断路器分闸时间与测试电流的关系曲线；或利用大电流发生测试装置来测试极低阻抗回路的复阻抗模值及功率因素。

因为大电流发生测试装置通常是通过调压器慢慢上升来监视大电流的输出，而输出电流与调压器输出并不构成固定的线性关系，因此要想准确的实现瞬间的大电流输出，不能单独靠调节调压器来控制。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种新型大电流发生测试装置。

本实用新型所述的一种新型大电流发生测试装置，包括调压器、交流接触器和升流器，所述的调压器输出级通过所述交流接触器连接升流器输入级，所述升流器的输出级连接测试输出端，用于与试品组成测试回路；还包括第一电压测量电路、AD转换器、第一电流测量电路、处理器、IO控制电路、第二电压测量电路和第二电流测量电路；

所述的第一电压测量电路输入级并联在调压器输出级两端，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端；

所述的第一电流测量电路输入级串联在调压器输出级的电回路，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端；

所述的第二电压测量电路输入级并联在测试输出端，信号输出端连接AD转换器的第二电压信号输入端；

所述的第二电流测量电路输入级串联在测试回路，信号输出端连接AD转换器的第二电流信号输入端；

所述的处理器信号输入端连接所述AD转换器的输出端，控制输出端通过IO控制电路连接所述交流接触器的控制端。

所述的处理器型号为LPC2148。

所述的AD转换器型号为AD7656。

本实用新型所述的一种新型大电流发生测试装置，其优点在于，能够在断开升流器输入线圈电压的情况下进行升压，直至达到可以产生目标电流的输出电压时再瞬间合闸产生目标测试高电流。因此在进行大电流注入时可以精确控制注入时间，注入电流幅值等参数。并且因为试品两端的压降和试品回路的电流均被实时采集，可以用来测量试品的动作时间等功能之外，还可以用来实时测量试品回路消耗的功率以及准确测量回路的极低阻抗数值。

附图说明

图1是本实用新型所述新型大电流发生测试装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种新型大电流发生测试装置包括调压器、交流接触器和升流器，所述的调压器输出级通过所述交流接触器连接升流器输入级，所述升流器的输出级连接测试输出端，用于与试品组成测试回路。还包括第一电压测量电路、AD转换器、第一电流测量电路、处理器、IO控制电路、第二电压测量电路和第二电流测量电路。

所述的第一电压测量电路输入级并联在调压器输出级两端，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端。所述的第一电流测量电路输入级串联在调压器输出级的电回路，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端。所述的第二电压测量电路输入级并联在测试输出端，信号输出端连接AD转换器的第二电压信号输入端。所述的第二电流测量电路输入级串联在测试回路，信号输出端连接AD转换器的第二电流信号输入端。所述的处理器信号输入端连接所述AD转换器的输出端，控制输出端通过IO控制电路连接所述交流接触器的控制端。

所述的处理器型号为LPC2148。所述的AD转换器型号为AD7656。

处理器通过AD转换器可以分别获取第一电流信号、第二电流信号、第一电压信号以及第二电压信号，并根据该些信号合理控制交流接触器开闭。

本实用新型所述的一种新型大电流发生测试装置可以根据测试内容实现不同的测试方式，例如以下的测试：

将试品接入测试回路，通过一个非常低的电流输出，来测量回路的阻抗值。结合实测的回路阻抗值，输出所需目标测试电流时所对应的调压器输出。将调压器升至目标点，之后再合上升流器输入线圈电源，从而产生试验所需的冲击电流。并且因为整个测试过程都由处理器控制，可以对输出进行精确计时，当通流达到设定的目标时间后快速切断，从而实现准确的通流时间控制。

所述的调压器是电子式调压器，由LPC2148处理器进行控制升压降压。调压器的输出电压和输出电流通过对应的测量电路变换进入AD转换器AD7656，处理器LPC2148可以实时读取当前调压器的输出电压和输出电流。

所述的升流器输出级安装了电流互感器用于测量大电流输出数值，升流器输出大电流以及测试回路所连接试品两端的压降通过第二电压测量电路及第二电流测量电路变换进入AD转换器AD7656，处理器LPC2148可以实时读取当前的测试回路电流值和试品两端压降。

典型工作流程是，试验开始时，处理器LPC2148控制调压器输出一个非常低的电压，通常低于50V，具体数值由用户设定，然后合上交流接触器。在此过程中调压器电压，调压器电流，试品电流等参数会被实时采集和存储。处理器LPC2148根据合闸后采集的大电流数值，合闸前后调压器的电压变化，合闸后调压器的输出电压和输出电流等数值，实时计算试品回路阻抗以及调压器回路阻抗等数值，然后根据计算的阻抗值推算当试验电流要达到目标电流时，所需的开路状态下调压器的输出电压值。然后在保持交流接触器断开的状态下调节调压器进行升压直至达到该目标电压值，之后迅速合上交流接触器以在测试回路产生试验所需的目标电流，并保持设定的工作时间。

可以工作在断路器跳闸时间测量模式，在这种工作模式下，装置会以第二次大电流输出时测试回路得有电流流过时的时间点为起点，以测试回路试品发生过流保护而跳闸切断回路输出为终点。这两个时间点的差值，作为在当前目标电流下实测的断路器跳闸时间，这种测试模式与断路器过流跳闸的工况完全一致，因此更能反应断路器在故障电流流过时的表现。还可以提供断路器跳闸时间特性曲线测试功能，通过检测断路器在不同电流下的跳闸时间并保存，然后以该保存的数据为基础，分闸电流为X轴，跳闸时间会Y轴绘制跳闸时间对故障电流的特性曲线。

所述的新型大电流发生测试装置在进行大电流注入时，会同时高速采集电流回路的大电流数值和试品两端的电压降，并根据实际采集的交流波形数据点计算此时试品两端的阻抗模值，阻抗功率因素，试品消耗的有功功率数值及功率因素。因为注入的电流可高达3000A甚至以上，因此非常适合于测量阻抗值非常低的试品两点间的实际阻抗。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型大电流发生测试装置，包括调压器、交流接触器和升流器，所述的调压器输出级通过所述交流接触器连接升流器输入级，所述升流器的输出级连接测试输出端，用于与试品组成测试回路；其特征在于，还包括第一电压测量电路、AD转换器、第一电流测量电路、处理器、IO控制电路、第二电压测量电路和第二电流测量电路；

所述的第一电压测量电路输入级并联在调压器输出级两端，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端；

所述的第一电流测量电路输入级串联在调压器输出级的电回路，信号输出端连接AD转换器的第一电压信号输入端；

所述的第二电压测量电路输入级并联在测试输出端，信号输出端连接AD转换器的第二电压信号输入端；

所述的第二电流测量电路输入级串联在测试回路，信号输出端连接AD转换器的第二电流信号输入端；

所述的处理器信号输入端连接所述AD转换器的输出端，控制输出端通过IO控制电路连接所述交流接触器的控制端。

2.根据权利要求1所述新型大电流发生测试装置，其特征在于，所述的处理器型号为LPC2148。

3.根据权利要求1所述新型大电流发生测试装置，其特征在于，所述的AD转换器型号为AD7656。

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