一种用于10KV断路器机械特性测试的插接件切换方法与流程

一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法
技术领域
1.本发明涉及电网运维技术领域，尤其是一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法。


背景技术：

2.现有10kv断路器机械特性测试方式通常采用从机械特性测试仪的输出端引出测试线，然后通过测试线上的线夹连接至10kv断路器的航空插头引脚上，从而控制断路器实现电磁铁解锁、电机储能、合闸与分闸的功能。此不足之处是与二次插头引脚连接的线夹较多，不仅需要专业接线人员与较长接线时间，工作效率低、人工成本高；还容易出现线夹与引脚错接、线夹与邻近引脚短接的情况，进而造成人身伤害、断路器受损和机械特性仪损坏。


技术实现要素：

3.本发明提出一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法，与断路器的航空母插头容易对接，无需专业人员进行操作，可以节省测试时间与人力成本；同时，对不同类型10kv断路器进行机械特性测试前，通过切换控制模块选择不同断路器型号，将机械特性测试仪与断路器航空母插头连接的引脚进行正确切换，实现了正确接线，避免了错误接线，进一步保证人身、断路器和机械特性仪的安全。
4.本发明采用以下技术方案。
5.一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法，包括测试仪器的切换控制模块（9）和与之相连的输出端接口（10）、输入端接口（8）；所述输出端接口包括航空公插头（11）；所述切换控制模块的电路板（902）处设有与航空公插头的针脚一一对应连接的多个开关单元；当对10kv断路器进行机械特性测试时，航空公插头与10kv断路器的航空母插头对接，切换控制模块按设定的开关策略切换开关管通断状态，以使航空公插头的针脚定义与当前测试项目匹配。
6.所述电路板包括控制单元（9021）、驱动单元（9022）和开关单元（9023）；所述驱动单元包括第一驱动电路和第二驱动电路；所述开关单元包括第一开关管s1、第二开关管s2、第三开关管s3、第四开关管s4、第五开关管s5、第六开关管s6、第七开关管s7、第八开关管s8、第九开关管s9、第十开关管s
10
、第十一开关管s
11
、第十二开关管s
12
、第十三开关管s
13
、第十四开关管s
14
、第十五开关管s
15
、第十六开关管s
16
、第十七开关管s
17
、第十八开关管s
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。
7.所述航空公插头通过电源开关、电源线接入220v的交流电源；所述电源开关经辅助电源模块与切换控制模块相连并为其供电；所述输入端接口包括用于连接10kv断路器机械特性测试仪储能测试线的电机储能接口（801）、用于连接10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线的合闸线圈接口（802）、用于连接10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线的分闸线圈接口（803）、用于连接万用表以测试合闸线圈电阻的合闸线圈电阻测量接口（804）、用于连接万用表以测试分闸线圈电阻
的分闸线圈电阻测量接口（805）；第一开关管s1、第二开关管s2、第三开关管s3的一端与辅助电源模块提供的解锁接口＋相连，另一端分别与航空公插头的引脚11020、11053、11010相连；所述第四开关管s4、第五开关管s5、第六开关管s6的一端与辅助电源模块提供的解锁接口－相连，另一端分别与航空公插头的引脚11049、11055、11020相连；所述第七开关管s7、第八开关管s8的一端与电机储能接口＋（801＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11035、1102相连；所述第九开关管s9、第十开关管s
10
的一端与电机储能接口－（801－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11025、11012相连；所述第十一开关管s
11
、第十二开关管s
12
的一端与合闸线圈接口＋（802＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚1104、1103相连；所述第十三开关管s
13
、第十四开关管s
14
的一端与合闸线圈接口－（802－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11014、11013相连；所述第十五开关管s
15
、第十六开关管s
16
的一端与分闸线圈接口＋（802＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11031、1104相连；所述第十七开关管s
17
、第十八开关管s
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的一端与分闸线圈接口－（802－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11030、11014相连。
8.所述切换控制模块与对10kv断路器进行机械特性测试的测试仪器的触控显示屏（901）相连，所述触控显示屏用于提供具有显示和触屏控制功能的人机交互界面，当测试时在人机交互界面处选择待测断路器型号时，切换控制模块控制其各开关管按人机交互界面所设定的断路器型号自动切换，使切换控制模块内部开关管能通过输出端接口来切换航空公插头的针脚定义。
9.所述测试仪器为10kv断路器机械特性测试仪；当进行测试时，切换控制模块的开关管按断路器型号切换以与断路器型号匹配，所述切换控制模块经输入端接口与10kv断路器机械特性测试仪相连；切换控制模块的内部开关管经输出端接口与待测10kv断路器航空公插头对接后，根据需执行的测试项目，向断路器发送控制信号，输出闭锁电磁铁解锁信号、电机储能信号、合闸信号或分闸信号，使控制断路器执行与输出信号对应的闭锁电磁铁解锁、电机储能、合闸或分闸动作，以用于测试断路器功能当进行闭锁电磁铁解锁测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第一驱动电路和第二驱动电路，分别用来驱动第一开关管s1、第二开关管s2或第三开关管s3，只让其中一个导通，另外两个关闭；驱动第四开关管s4、第五开关管s5或第六开关管s6，只让其中一个导通，另外两个关闭；此时，所述辅助电源模块与断路器的闭锁电磁铁直通连接，为闭锁电磁铁供电以使其执行解锁功能。
10.当进行电机储能测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第七开关管s7或第八开关管s8，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第九开关管s9或第十开关管s
10
，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪储能测试线与断路器的储能电机直通连接，为储能电机供电以使其执行储能功能。
11.当进行合闸测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第十一开关管s
11
或第十二开关管s
12
，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第十三开关管s
13
或第十
四开关管s
14
，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线与断路器的合闸线圈直通连接，为合闸线圈供电以使其执行合闸功能。
12.当进行分闸测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第十五开关管s
15
或第十六开关管s
16
，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第十七开关管s
17
或第十八开关管s
18
，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线与断路器的分闸线圈直通连接，为分闸线圈供电以使其执行分闸功能。
13.所述10kv断路器机械特性测试仪包括外壳（1）、电源线（5）、电源开关（6）、辅助电源模块（7）、输入端接口（8）、切换控制模块（9）、输出端接口（10）和航空公插头（11）；所述电源开关、切换控制模块置于插头的外壳（1）的前面板（2）处；所述电源线、输入端接口、输出端接口置于外壳的后面板（3）处；所述辅助电源模块设于外壳的底盘（4）上。
14.本发明提出一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法，包括用于10kv断路器机械特性测试的可切换专用插头及其工作方法，其与断路器的航空母插头容易对接，无需专业人员进行操作，可以节省测试时间与人力成本；同时，对不同类型10kv断路器进行机械特性测试前，可通过切换控制模块选择不同断路器型号，将机械特性测试仪与断路器航空母插头连接的引脚进行正确切换，断路器的闭锁电磁铁、储能电机、合闸线圈和分闸线圈均可与机械特性测试仪直通连接，实现正确接线，从而准确实现闭锁电磁铁解锁、电机储能、合闸和分闸功能。此外，相比于传统测试方式，其能够有效防止线夹与引脚错接、线夹与邻近引脚短接的发生，实现接线正确率100%，从而避免了断路器受损、机械特性测试仪损坏，并保证人身安全。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明可切换专用插头与断路器的航空母插头容易对接，无需专业人员进行操作，可以节省测试时间与人力成本。
16.（2）对不同类型10kv断路器进行机械特性测试前，可通过切换控制模块选择不同断路器型号，将机械特性测试仪与断路器航空母插头连接的引脚进行正确切换，断路器的闭锁电磁铁、储能电机、合闸线圈和分闸线圈均可与机械特性测试仪直通连接，实现正确接线，从而准确实现闭锁电磁铁解锁、电机储能、合闸和分闸功能。
17.（3）相比于传统测试方式，其能够有效防止线夹与引脚错接、线夹与邻近引脚短接的发生，实现接线正确率100%，从而避免了断路器受损、机械特性测试仪损坏，并保证人身安全。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：附图1是本发明的立体示意图；附图2是本发明的正面示意图；附图3是本发明的另一示意图；附图4是本发明的内部示意图；附图5是本发明外壳底盘的俯视向示意图；附图6是本发明的可切换模块示意图；
附图7是本发明的控制单元芯片示意图；附图8的（a）是本发明的驱动单元中第一驱动电路示意图；附图8的（b）是本发明的驱动单元中第二驱动电路示意图；附图9是本发明的开关单元电路示意图；图中：1-外壳；2-前面板；3-后面板；4-底盘；5-电源线；6-电源开关；7-辅助电源模块；8-输入端接口；9-切换控制模块；10-输出端接口；11-航空公插头；801-电机储能接口；802-合闸线圈接口；803-分闸线圈接口；804-合闸线圈电阻测量接口；805-分闸线圈电阻测量接口；901-触控显示屏；902-电路板；9021-控制单元；9022-驱动单元；9023-开关单元。
具体实施方式
19.如图所示，一种用于10kv断路器机械特性测试的插接件切换方法，包括测试仪器的切换控制模块（9）和与之相连的输出端接口（10）、输入端接口（8）；所述输出端接口包括航空公插头（11）；所述切换控制模块的电路板（902）处设有与航空公插头的针脚一一对应连接的多个开关单元；当对10kv断路器进行机械特性测试时，航空公插头与10kv断路器的航空母插头对接，切换控制模块按设定的开关策略切换开关管通断状态，以使航空公插头的针脚定义与当前测试项目匹配。
20.所述电路板包括控制单元（9021）、驱动单元（9022）和开关单元（9023）；所述驱动单元包括第一驱动电路和第二驱动电路；所述开关单元包括第一开关管s1、第二开关管s2、第三开关管s3、第四开关管s4、第五开关管s5、第六开关管s6、第七开关管s7、第八开关管s8、第九开关管s9、第十开关管s
10
、第十一开关管s
11
、第十二开关管s
12
、第十三开关管s
13
、第十四开关管s
14
、第十五开关管s
15
、第十六开关管s
16
、第十七开关管s
17
、第十八开关管s
18
。
21.所述航空公插头通过电源开关、电源线接入220v的交流电源；所述电源开关经辅助电源模块与切换控制模块相连并为其供电；所述输入端接口包括用于连接10kv断路器机械特性测试仪储能测试线的电机储能接口（801）、用于连接10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线的合闸线圈接口（802）、用于连接10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线的分闸线圈接口（803）、用于连接万用表以测试合闸线圈电阻的合闸线圈电阻测量接口（804）、用于连接万用表以测试分闸线圈电阻的分闸线圈电阻测量接口（805）；第一开关管s1、第二开关管s2、第三开关管s3的一端与辅助电源模块提供的解锁接口＋相连，另一端分别与航空公插头的引脚11020、11053、11010相连；所述第四开关管s4、第五开关管s5、第六开关管s6的一端与辅助电源模块提供的解锁接口－相连，另一端分别与航空公插头的引脚11049、11055、11020相连；所述第七开关管s7、第八开关管s8的一端与电机储能接口＋（801＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11035、1102相连；所述第九开关管s9、第十开关管s
10
的一端与电机储能接口－（801－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11025、11012相连；所述第十一开关管s
11
、第十二开关管s
12
的一端与合闸线圈接口＋（802＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚1104、1103相连；所述第十三开关管s
13
、第十四开关管s
14
的一端与合闸线圈接口－（802－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11014、11013相连；所述第十五开关管s
15
、第十六开关管s
16
的一端与分闸线圈接口＋（802
＋）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11031、1104相连；所述第十七开关管s
17
、第十八开关管s
18
的一端与分闸线圈接口－（802－）相连，另一端分别与航空公插头的引脚11030、11014相连。
22.所述切换控制模块与对10kv断路器进行机械特性测试的测试仪器的触控显示屏（901）相连，所述触控显示屏用于提供具有显示和触屏控制功能的人机交互界面，当测试时在人机交互界面处选择待测断路器型号时，切换控制模块控制其各开关管按人机交互界面所设定的断路器型号自动切换，使切换控制模块内部开关管能通过输出端接口来切换航空公插头的针脚定义。
23.所述测试仪器为10kv断路器机械特性测试仪；当进行测试时，切换控制模块的开关管按断路器型号切换以与断路器型号匹配，所述切换控制模块经输入端接口与10kv断路器机械特性测试仪相连；切换控制模块的内部开关管经输出端接口与待测10kv断路器航空公插头对接后，根据需执行的测试项目，向断路器发送控制信号，输出闭锁电磁铁解锁信号、电机储能信号、合闸信号或分闸信号，使控制断路器执行与输出信号对应的闭锁电磁铁解锁、电机储能、合闸或分闸动作，以用于测试断路器功能当进行闭锁电磁铁解锁测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第一驱动电路和第二驱动电路，分别用来驱动第一开关管s1、第二开关管s2或第三开关管s3，只让其中一个导通，另外两个关闭；驱动第四开关管s4、第五开关管s5或第六开关管s6，只让其中一个导通，另外两个关闭；此时，所述辅助电源模块与断路器的闭锁电磁铁直通连接，为闭锁电磁铁供电以使其执行解锁功能。
24.当进行电机储能测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第七开关管s7或第八开关管s8，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第九开关管s9或第十开关管s
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，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪储能测试线与断路器的储能电机直通连接，为储能电机供电以使其执行储能功能。
25.当进行合闸测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第十一开关管s
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或第十二开关管s
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，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第十三开关管s
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或第十四开关管s
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，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线与断路器的合闸线圈直通连接，为合闸线圈供电以使其执行合闸功能。
26.当进行分闸测试时，电路板处的控制单元接收来自触控显示屏传递的断路器型号信息，接着输出对应该断路器型号的控制信号给第二驱动电路，分别用来驱动第十五开关管s
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或第十六开关管s
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，只让其中一个导通，另外一个关闭；驱动第十七开关管s
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或第十八开关管s
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，只让其中一个导通，另外一个关闭；此时，10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线与断路器的分闸线圈直通连接，为分闸线圈供电以使其执行分闸功能。
27.所述10kv断路器机械特性测试仪包括外壳（1）、电源线（5）、电源开关（6）、辅助电源模块（7）、输入端接口（8）、切换控制模块（9）、输出端接口（10）和航空公插头（11）；所述电源开关、切换控制模块置于插头的外壳（1）的前面板（2）处；所述电源线、输入端接口、输出端接口置于外壳的后面板（3）处；所述辅助电源模块设于外壳的底盘（4）上。
28.实施例：如图所示，所述可切换模块的触控显示界面具有显示和触屏控制功能。
29.当对型号为森源vs1的10kv断路器进行机械特性测试时，人为手动在可切换模块的触控显示界面上选择断路器型号为森源vs1，所述可切换模块的内部开关管自动进行切换连接，分别有第一开关管s1和第四开关管s4导通，所述辅助电源模块与断路器的闭锁电磁铁直通连接，为闭锁电磁铁供电以使其执行解锁功能；第七开关管s7和第九开关管s9导通，10kv断路器机械特性测试仪储能测试线与断路器的储能电机直通连接，为储能电机供电以使其执行储能功能；第十一开关管s
11
和第十三开关管s
13
导通，10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线与断路器的合闸线圈直通连接，为合闸线圈供电以使其执行合闸功能；第十五开关管s
15
和第十七开关管s
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导通，10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线与断路器的分闸线圈直通连接，为分闸线圈供电以使其执行分闸功能。
30.当对型号为天一同益vb5的10kv断路器进行机械特性测试时，人为手动在可切换模块的触控显示界面上选择断路器型号为天一同益vb5，所述可切换模块的内部开关管自动进行切换连接，分别有第二开关管s2和第五开关管s5导通，所述辅助电源模块与断路器的闭锁电磁铁直通连接，为闭锁电磁铁供电以使其执行解锁功能；第八开关管s8和第十开关管s
10
导通，10kv断路器机械特性测试仪储能测试线与断路器的储能电机直通连接，为储能电机供电以使其执行储能功能；第十二开关管s
12
和第十四开关管s
14
导通，10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线与断路器的合闸线圈直通连接，为合闸线圈供电以使其执行合闸功能；第十六开关管s
16
和第十八开关管s
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导通，10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线与断路器的分闸线圈直通连接，为分闸线圈供电以使其执行分闸功能。
31.当对型号为abb-vd4的10kv断路器进行机械特性测试时，人为手动在可切换模块的触控显示界面上选择断路器型号为abb-vd4，所述可切换模块的内部开关管自动进行切换连接，分别有第三开关管s3和第六开关管s6导通，所述辅助电源模块与断路器的闭锁电磁铁直通连接，为闭锁电磁铁供电以使其执行解锁功能；第七开关管s7和第九开关管s9导通，10kv断路器机械特性测试仪储能测试线与断路器的储能电机直通连接，为储能电机供电以使其执行储能功能；第十一开关管s
11
和第十三开关管s
13
导通，10kv断路器机械特性测试仪合闸测试线与断路器的合闸线圈直通连接，为合闸线圈供电以使其执行合闸功能；第十五开关管s
15
和第十七开关管s
17
导通，10kv断路器机械特性测试仪分闸测试线与断路器的分闸线圈直通连接，为分闸线圈供电以使其执行分闸功能。
32.本例中，控制单元芯片的型号选择dsp-tms320c54x；第一驱动电路芯片的型号选择si8271；第二驱动电路芯片的型号选择si8233；所有开关管的型号均选择ipw65r041cfd。
33.以上仅为本发明实施例中一个较佳的实施方案。但是，本发明并不限于上述实施方案，凡按本发明方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本发明的保护范围。