高壓斷路器斷口模擬器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓電器大容量試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及電子控制領(lǐng)域，具體涉及一種高壓斷路器斷口模擬器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]為了監(jiān)視斷路器在開斷時(shí)的斷口位置，目前所采用的方案是，通過兩根高壓線連接在斷口的兩端，然后將兩根高壓線通過高壓分壓器進(jìn)行降壓，通過測試開斷過程中電弧電壓的變化來判斷斷口位置。
[0003]對于高壓斷路器而言，其斷口電壓一般在I萬伏以上，危險(xiǎn)性非常高，因此在斷口直接測量電弧電壓是不可能的，即使采用上述手段，危險(xiǎn)性依舊非常高。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型提供一種高壓斷路器斷口模擬器，傳輸采用了電-光及光-電互換方式進(jìn)行了高低壓電隔離，提高了使用設(shè)備及人員的安全性。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:高壓斷路器斷口模擬器，包括感應(yīng)器和信號輸出器；感應(yīng)器包括斷口位置感應(yīng)器，斷口位置感應(yīng)器的節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)3連接第一電源，節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4分別通過電阻R2和R3接地，節(jié)點(diǎn)4的另一支路連接在第一運(yùn)算放大器的同相輸入端，第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端連接后分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路通過電阻R4接地，另一個(gè)支路包括串聯(lián)連接的電阻R5和第一穩(wěn)壓管和第二穩(wěn)壓管，第二穩(wěn)壓管的另一端接地，第一穩(wěn)壓管和第二穩(wěn)壓管之間的節(jié)點(diǎn)通過電阻R6連接在信號光纖輸入頭的管腳I上，該信號光纖輸入頭的管腳2接地；
[0006]信號輸出器包括信號光纖輸出頭，信號光纖輸出頭的輸入端通過信號光纖與信號光纖輸入頭的輸出端連接，信號光纖輸出頭的管腳2接地，管腳3和管腳4連接后其一端與第二工作電源連接，另一端作為模擬器的正向輸出信號，信號光纖輸出頭的管腳I通過電阻R7連接在第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端連接，第二運(yùn)算放大器的輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路包括電阻R8和二極管，另一個(gè)支路包括第三穩(wěn)壓管和電阻R9，其中，第三穩(wěn)壓管和電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)作為模擬器的負(fù)向輸出信號，電阻R9的另一端以及二極管的另一端均作為模擬器的正向輸出信號。
[0007]所述感應(yīng)器還包括激光二極管，激光二極管的輸入端連接有第一工作電源，輸出端通過電阻Rl接地，組成激光定位回路。
[0008]所述第一工作電源和第二工作電源均采用7-12V直流電。
[0009]所述斷口模擬器的殼體使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0010]所述信號輸出器使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0011]所述斷口位置感應(yīng)器安裝在斷路器的機(jī)構(gòu)旁邊保證斷口位置感應(yīng)器感應(yīng)到機(jī)構(gòu)移動(dòng)部分的移動(dòng)，當(dāng)?shù)谝淮卧囼?yàn)時(shí)，所述感應(yīng)器的感應(yīng)孔對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件，以后試驗(yàn)時(shí)，通過激光二極管的定位頭對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型傳輸采用了電-光及光-電互換方式進(jìn)行了高低壓電隔離，提高了使用設(shè)備及人員的安全性；各個(gè)部件的連接，全部采用插接件連接方式，該方式連接方便、省時(shí)省力，具有較高的使用效率、及可重復(fù)性；光信號直接轉(zhuǎn)換為滿足要求的電信號，使信號輸出器實(shí)現(xiàn)了小型化，本實(shí)用新型的感應(yīng)器無需在機(jī)構(gòu)上增減任何器件，不影響機(jī)構(gòu)特性。
[0013]進(jìn)一步的，感應(yīng)器還包括激光二極管，再次進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，只需要將激光二極管的定位頭對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的首次標(biāo)記部位即可，不需要調(diào)整感應(yīng)器的位置，操作簡單方便，節(jié)省時(shí)間。
【【附圖說明】】
[0014]圖1為斷口模擬器系統(tǒng)電光轉(zhuǎn)換電路圖。
[0015]圖2為斷口模擬器系統(tǒng)光電信號轉(zhuǎn)換器電路圖。
[0016]圖3(a)為感應(yīng)器外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，圖3(b)為圖3(a)的A向視圖，圖3 (C)圖3 (a)的B向視圖。
[0017]圖4(b)為信號輸出器外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，圖4(b)為圖4(a)的A向視圖，圖4(c)圖4(a)的B向視圖。
[0018]附圖中:1-第一運(yùn)算放大器，2-第一穩(wěn)壓管，3-第二穩(wěn)壓管，4-第二運(yùn)算放大器，
5-第三穩(wěn)壓管。
【【具體實(shí)施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0020]參見圖1，包括斷口位置感應(yīng)器的節(jié)點(diǎn)I與節(jié)點(diǎn)3連接第一電源，節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4分別通過電阻R2和R3接地，節(jié)點(diǎn)4的另一支路連接在運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與輸出端連接后分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路通過電阻R4接地，另一個(gè)支路包括串聯(lián)連接的電阻R5和第一穩(wěn)壓管2和第二穩(wěn)壓管3，第二穩(wěn)壓管3的另一端接地，第一穩(wěn)壓管2和第二穩(wěn)壓管3之間的節(jié)點(diǎn)通過電阻R6連接在信號光纖輸入頭的管腳I上，該信號光纖輸入頭的管腳2接地；第一工作電源進(jìn)一步連接有激光二極管的輸入端，輸出端通過電阻Rl接地。
[0021]參見圖2，信號光纖輸出頭的輸入端通過信號光纖與信號光纖輸入頭的輸出端連接，信號光纖輸出頭的管腳2接地，管腳3和管腳4連接后其一端與第二工作電源連接，另一端作為模擬器的正向輸出信號，信號光纖輸出頭的管腳I通過電阻R7連接在第二運(yùn)算放大器4的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器4的反相輸入端與輸出端連接，第二運(yùn)算放大器4的輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路包括電阻R8和二極管，另一個(gè)支路包括第三穩(wěn)壓管5和電阻R9，其中，第三穩(wěn)壓管5和電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)作為模擬器的負(fù)向輸出信號；電阻R9的另一端以及二極管的另一端均作為模擬器的正向輸出信號。
[0022]本優(yōu)選實(shí)施例，所述第一工作電源和第二工作電源均采用7-12V直流電。
[0023]本優(yōu)選實(shí)施例，傳輸還采用了感應(yīng)器直接電信號的輸出，當(dāng)電壓等級低于12KV的試驗(yàn)要求時(shí)，無需進(jìn)行光電隔離和電-光信號轉(zhuǎn)換，直接通過感應(yīng)器將電信號輸出，方便快捷。
[0024]在初次使用時(shí):
[0025]1、首先將模擬斷口感應(yīng)器固定在固定架(固定架與機(jī)構(gòu)距離較近，保證感應(yīng)器能感應(yīng)到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng))上；
[0026]2、將模擬斷口感應(yīng)器的感應(yīng)孔的端面對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件；
[0027]3、當(dāng)移動(dòng)部件發(fā)生位移時(shí)，則感應(yīng)器感應(yīng)到該位移變化，并發(fā)出脈沖信號，該脈沖信號經(jīng)穩(wěn)壓后進(jìn)入到信號光纖輸入頭進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過信號光纖隔離后，在信號光纖輸出頭進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，最后輸出電信號，提供給測試系統(tǒng)；第一次試驗(yàn)結(jié)束后，在機(jī)構(gòu)上的激光照射點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。
[0028]再次使用時(shí):
[0029]當(dāng)?shù)谝淮卧囼?yàn)之后，如果再次進(jìn)行試驗(yàn)，只需要將激光二極管的定位頭對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的首次標(biāo)記部位即可，不需要調(diào)整感應(yīng)器的位置，操作簡單方便。
[0030]參見圖3 (a)至圖3 (c)，感應(yīng)器殼體使用鋁型材，厚1.5毫米，感應(yīng)器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0031]參見圖4(a)至圖4(c)，信號輸出器殼體使用鋁型材，厚1.5毫米，信號輸出器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0032]本實(shí)用新型傳輸采用了電-光及光-電互換方式進(jìn)行了高低壓電隔離，提高了使用設(shè)備及人員的安全性；各個(gè)部件的連接，全部采用插接件連接方式，該方式連接方便、省時(shí)省力，具有較高的使用效率、及可重復(fù)性；光信號直接轉(zhuǎn)換為滿足要求的電信號，使信號輸出器實(shí)現(xiàn)了小型化，本實(shí)用新型的感應(yīng)器無需在機(jī)構(gòu)上增減任何器件，不影響機(jī)構(gòu)特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，包括感應(yīng)器和信號輸出器；感應(yīng)器包括斷口位置感應(yīng)器，斷口位置感應(yīng)器的節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)3連接第一電源，節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4分別通過電阻R2和R3接地，節(jié)點(diǎn)4的另一支路連接在第一運(yùn)算放大器(I)的同相輸入端，第一運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端與輸出端連接后分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路通過電阻R4接地，另一個(gè)支路包括串聯(lián)連接的電阻R5和第一穩(wěn)壓管(2)和第二穩(wěn)壓管(3)，第二穩(wěn)壓管(3)的另一端接地，第一穩(wěn)壓管(2)和第二穩(wěn)壓管(3)之間的節(jié)點(diǎn)通過電阻R6連接在信號光纖輸入頭的管腳I上，該信號光纖輸入頭的管腳2接地； 信號輸出器包括信號光纖輸出頭，信號光纖輸出頭的輸入端通過信號光纖與信號光纖輸入頭的輸出端連接，信號光纖輸出頭的管腳2接地，管腳3和管腳4連接后其一端與第二工作電源連接，另一端作為模擬器的正向輸出信號，信號光纖輸出頭的管腳I通過電阻R7連接在第二運(yùn)算放大器(4)的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器(4)的反相輸入端與輸出端連接，第二運(yùn)算放大器(4)的輸出端分為兩個(gè)支路，其中一個(gè)支路包括電阻R8和二極管，另一個(gè)支路包括第三穩(wěn)壓管(5)和電阻R9，其中，第三穩(wěn)壓管(5)和電阻R9之間的節(jié)點(diǎn)作為模擬器的負(fù)向輸出信號，電阻R9的另一端以及二極管的另一端均作為模擬器的正向輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，所述感應(yīng)器還包括激光二極管，激光二極管的輸入端連接有第一工作電源，輸出端通過電阻Rl接地，組成激光定位回路。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，所述第一工作電源和第二工作電源均采用7-12V直流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，所述斷口模擬器的殼體使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，所述信號輸出器使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器斷口模擬器，其特征在于，所述斷口位置感應(yīng)器安裝在斷路器的機(jī)構(gòu)旁邊保證斷口位置感應(yīng)器感應(yīng)到機(jī)構(gòu)移動(dòng)部分的移動(dòng)，當(dāng)?shù)谝淮卧囼?yàn)時(shí)，所述感應(yīng)器的感應(yīng)孔對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件，以后試驗(yàn)時(shí)，通過激光二極管的定位頭對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高壓斷路器斷口模擬器，是為讀取斷路器大容量試驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)確確定斷口時(shí)間位置而設(shè)計(jì)的，該模擬器包括感應(yīng)器、信號光纖、信號輸出器，通過信號光纖隔離，該系統(tǒng)保證了高壓試驗(yàn)的安全距離，實(shí)現(xiàn)了對高壓斷路器斷口動(dòng)作位置的識(shí)別，完成燃弧時(shí)間等試驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取。
【IPC分類】G01R31-327
【公開號】CN204287417
【申請?zhí)枴緾N201420765606
【發(fā)明人】南智勇
【申請人】中國西電電氣股份有限公司, 西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月3日