一種10kV配電故障指示器測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種10kV配電故障指示器測試裝置，包括微處理器、LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器、模擬輸出線圈，LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器分別與微處理器一一對應(yīng)連接，模擬輸出線圈與信號功率放大器連接。微處理器主要負(fù)責(zé)模擬輸出三路50Hz正弦交流0?3V信號，以模擬實際配電網(wǎng)中交流電源的頻率、相位、幅值信號，每路信號均可獨立輸出，同時負(fù)責(zé)驅(qū)動LCD顯示屏顯示當(dāng)前平臺狀態(tài)及模擬參數(shù)信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息；信號功率放大器主要用于將微處理器輸出的0?3V交流信號進(jìn)行功率放大以便模擬配電網(wǎng)故障電流。本實用新型能夠使故障指示器測試更加簡易、安全、快速。
【專利說明】
一種10kV配電故障指示器測試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及1kV配電故障指示器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種1kV配電故障指示器測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國配電網(wǎng)架空線路故障判斷定位方法一般均是通過在架空線路上安裝接地短路故障指示器來進(jìn)行故障定位判斷，目前國內(nèi)故障指示器種類多樣，產(chǎn)品性能無法保證，特別是生產(chǎn)廠家需要面臨產(chǎn)品成品檢測等問題，如:故障模擬測試，由于故障檢測器一般應(yīng)用于配網(wǎng)1kV線路，如需模擬故障需把故障指示器安裝在1kV高壓線路上進(jìn)行模擬測試，這種測試方法需要廠家搭建1kV高壓線路進(jìn)行測試，不但測試效率不高，危急人身安全，且容易引起安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種1kV配電故障指示器測試裝置，使故障指示器測試更加簡易、安全、快速。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:一種1kV配電故障指示器測試裝置，包括微處理器、LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器、模擬輸出線圈，其中，所述LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器分別與微處理器一一對應(yīng)連接，所述模擬輸出線圈與信號功率放大器連接，所述微處理器主要負(fù)責(zé)模擬輸出三路50Hz正弦交流0-3V信號，以模擬實際配電網(wǎng)中交流電源的頻率、相位、幅值信號，每路信號均可獨立輸出，同時負(fù)責(zé)驅(qū)動LCD顯示屏顯示當(dāng)前平臺狀態(tài)及模擬參數(shù)信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息；所述LCD顯示屏主要用于顯示模擬平臺目前工作狀態(tài)及模擬參數(shù)顯示信息；所述按鍵陣列為7個輕觸按鍵，分別為:菜單鍵、上移鍵、下移鍵、左功能鍵、右功能鍵、確認(rèn)鍵、取消鍵;所述信號功率放大器主要用于將微處理器輸出的0-3V交流信號進(jìn)行功率放大以便模擬配電網(wǎng)故障電流;所述模擬輸出線圈主要采用漆包銅線進(jìn)行繞制，在方形骨架上繞50圈而成。
[0005]所述信號功率放大器采用LM3886作為功率放大芯片，該信號功率放大器最大功率達(dá)68瓦，其輸出端為外接繞制10圈的環(huán)形輸出線圈，該線圈為功率放大器的輸出負(fù)責(zé)，內(nèi)阻為4歐姆，根據(jù)公式P=I2R計算出信號功率放大器最大線圈輸出電流為4.1安培，經(jīng)過50圈繞制最大達(dá)200安培。
[0006]所述微處理器采用32位處理器STM32F051R8T6做主控CPU，集成有RS232串口輸出接口，用于與電腦端上位機軟件通信。
[0007]所述模擬輸出線圈主要采用1.2毫米直徑的漆包銅線進(jìn)行繞制，在長10厘米，寬10厘米的方形骨架上進(jìn)行順時針繞50圈。
[0008]所述LCD顯示屏為128*64LCD液晶。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0010]1、本實用新型通過采用32位處理器STM32F051R8T6作為主控微處理器，進(jìn)行模擬輸出正弦波交流信號，使得輸出信號波形幅值大小、頻率、相位等參數(shù)均可通過按鍵陣列進(jìn)行輸入設(shè)置，故障模擬根據(jù)靈活方便，兼容各種故障判據(jù)的故障指示器。
[0011]2、本實用新型通過采用128*64的LCD液晶屏幕作為平臺狀態(tài)顯示及參數(shù)輸入、修改展示及按鍵陣列的應(yīng)用，可方便快捷的與配電故障指示器測試平臺進(jìn)行交互。
[0012]3、本實用新型通過采用LM3886功率放大芯片對微處理器輸出的小信號進(jìn)行無失真放大，以提高配電故障指示器測試平臺的故障電流輸出能力，更能適應(yīng)各類故障指示器的故障模擬測試。
[0013]4、本實用新型采用1.2毫米直徑的漆包銅線進(jìn)行繞制50圈，以實現(xiàn)對信號功率放大器輸出電流進(jìn)行放大50倍，使得被測故障指示器更能靈敏檢測到故障電流數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的1kV配電故障指示器測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為按鍵陣列布局圖。
[0016]圖3為信號功率放大器的電路圖。
[0017]圖4為模擬輸出線圈的示意圖。
[0018]圖5為模擬參數(shù)示意圖。
[0019]圖6為短路故障波形示意圖。
[0020]圖7為接地故障波形示意圖。
[0021 ]圖8為異常故障波形示意圖。
[0022]圖9為開路故障波形示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，本實施例所述的1kV配電故障指示器測試裝置，包括微處理器、IXD顯示屏、按鍵陣列、三相型號功率放大器及三組模擬輸出線圈(A、B、C)。所述LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器分別與微處理器一一對應(yīng)連接，所述模擬輸出線圈與信號功率放大器連接。
[0025]微處理器:主要負(fù)責(zé)模擬輸出三路50Hz正弦交流0-3V信號，以模擬實際配電網(wǎng)中交流電源的頻率、相位、幅值等信號，每路信號均可獨立輸出。同時負(fù)責(zé)驅(qū)動LCD顯示屏顯示當(dāng)前平臺狀態(tài)及模擬參數(shù)等信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息。該微處理器采用32位處理器STM32R)51R8T6做主控CPU，集成有RS232串口輸出接口，用于與電腦端上位機軟件通信。
[0026]IXD顯示屏:主要用于顯示模擬平臺目前工作狀態(tài)及模擬參數(shù)顯示等信息，為128*64LCD液晶。
[0027]按鍵陣列:按鍵陣列為7個輕觸按鍵，分別為:菜單鍵、上移鍵、下移鍵、左功能鍵、右功能鍵、確認(rèn)鍵、取消鍵;按鍵布局如圖2所不。
[0028]信號功率放大器:主要用于將微處理器輸出的0-3V交流信號進(jìn)行功率放大以便可模擬配電網(wǎng)故障電流，這里采用LM3886作為功率放大器的放大芯片，其電路如圖3所示，該信號功率放大器最大功率可達(dá)68瓦，由于信號功率放大器輸出端為外接繞制10圈的環(huán)形輸出線圈，該線圈為功率放大器的輸出負(fù)責(zé)，內(nèi)阻為4歐姆，根據(jù)公式P = I2R可計算出信號功率放大器最大可在線圈輸出電流為:4.1安培，經(jīng)過50圈繞制最大可達(dá)200安培，足夠模擬線路故障電流要求。
[0029]模擬輸出線圈:主要采用1.2毫米直徑的漆包銅線進(jìn)行繞制，在長10厘米，寬10厘米的方形骨架上進(jìn)行順時針繞50圈(如圖4所示)，以實現(xiàn)對信號功率放大器輸出電流進(jìn)行放大50倍，使得被測故障指示器更能靈敏檢測到故障電流數(shù)據(jù)。
[0030]所述1kV配電故障指示器測試裝置能夠模擬:短路、接地、異常、開路等故障類型，故障模擬設(shè)置參數(shù)分為6段，每段參數(shù)包括有:
[0031]六段電流大小:丨1、丨2、丨3、丨4、丨5、丨6，單位:安
[0032]六段持續(xù)時間:tl、t2、t3、t4、t5、t6，單位:毫秒
[0033]通過按鍵輸入對應(yīng)段當(dāng)前電流大小和持續(xù)時間進(jìn)行各類故障模擬，其中短路、接地、過流、異常、開路故障可直接調(diào)用模擬，其他故障情況可通過自定義模式進(jìn)行手動編輯模擬，模擬參數(shù)如圖5所示。
[0034]下面通過對短路、接地、過流、異常、開路故障的模擬控制波形來詳細(xì)說明配電故障指示器測試平臺的故障模擬功能:
[0035]短路故障模擬:短路故障主要是指配電線路上出現(xiàn)兩相或三相間短路跳閘故障，其電流特征一般表現(xiàn)為:線路故障前應(yīng)屬于上電狀態(tài)，即線路有初始正常電流il，持續(xù)時間超過tl，在一定時間后線路出現(xiàn)突變電流大于設(shè)定值△ 12，且突變時間小于△ t2，隨后線路電流變?yōu)镺且時間持續(xù)超過t3后，判定為短路故障，其故障模擬波形如圖6所示。其中初始電流il，初始電流持續(xù)時間tl，突變電流△ 12，突變時間△ t2，電流為O時間t3均可通過按鍵陣列進(jìn)行輸入設(shè)定模擬。
[0036]接地故障模擬:接地故障主要是指配電線路上出現(xiàn)單相接地故障，其電流特征一般表現(xiàn)為:線路故障前應(yīng)屬于上電狀態(tài)，即線路有初始正常電流il，持續(xù)時間超過tl，在一定時間后線路出現(xiàn)突變電流大于設(shè)定值A(chǔ) 12，且突變時間大于At2，隨后線路電流不為0，且時間持續(xù)超過t3后，判定為接地故障，其故障模擬波形如圖7所示。其中初始電流il，初始電流持續(xù)時間tl，突變電流△ 12，突變時間At2，電流為O時間t3均可通過按鍵陣列進(jìn)行輸入設(shè)定模擬。
[0037]異常故障模擬:異常故障主要是指配電線路上出現(xiàn)異常故障，其電流特征一般表現(xiàn)為:線路故障前應(yīng)屬于上電狀態(tài)，即線路有初始正常電流il，持續(xù)時間超過tl，在一定時間后線路出現(xiàn)突變電流大于設(shè)定值A(chǔ) 12，且突變時間小于At2，隨后線路電流不為0，且時間持續(xù)超過t3后，判定為異常故障，其故障模擬波形如圖8所示。其中初始電流il，初始電流持續(xù)時間tl，突變電流△ 12，突變時間△ t2，電流為O時間t3均可通過按鍵陣列進(jìn)行輸入設(shè)定模擬。
[0038]開路故障模擬:開路故障模擬:開路故障主要是指配電線路上出現(xiàn)開路故障，其電流特征一般表現(xiàn)為:線路故障前應(yīng)屬于上電狀態(tài)，即線路有初始正常電流il，持續(xù)時間超過tl，在一定時間后線路電流變?yōu)?，，且時間持續(xù)超過t2后，判定為開路故障，其故障模擬波形如圖9所示。其中初始電流il，初始電流持續(xù)時間tl，開路持續(xù)時間t2均可通過按鍵陣列進(jìn)行輸入設(shè)定模擬。
[0039]以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍 y
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【主權(quán)項】
1.一種1kV配電故障指示器測試裝置，其特征在于:包括微處理器、IXD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器、模擬輸出線圈，其中，所述LCD顯示屏、按鍵陣列、信號功率放大器分別與微處理器一一對應(yīng)連接，所述模擬輸出線圈與信號功率放大器連接，所述微處理器主要負(fù)責(zé)模擬輸出三路50Hz正弦交流0-3V信號，以模擬實際配電網(wǎng)中交流電源的頻率、相位、幅值信號，每路信號均可獨立輸出，同時負(fù)責(zé)驅(qū)動LCD顯示屏顯示當(dāng)前平臺狀態(tài)及模擬參數(shù)信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息;所述LCD顯示屏主要用于顯示模擬平臺目前工作狀態(tài)及模擬參數(shù)顯示信息；所述按鍵陣列為7個輕觸按鍵，分別為:菜單鍵、上移鍵、下移鍵、左功能鍵、右功能鍵、確認(rèn)鍵、取消鍵;所述信號功率放大器主要用于將微處理器輸出的0-3V交流信號進(jìn)行功率放大以便模擬配電網(wǎng)故障電流;所述模擬輸出線圈主要采用漆包銅線進(jìn)行繞制，在方形骨架上繞50圈而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1kV配電故障指示器測試裝置，其特征在于:所述信號功率放大器采用LM3886作為功率放大芯片，該信號功率放大器最大功率達(dá)68瓦，其輸出端為外接繞制10圈的環(huán)形輸出線圈，該線圈為功率放大器的輸出負(fù)責(zé)，內(nèi)阻為4歐姆，根據(jù)公式P= I2R計算出信號功率放大器最大線圈輸出電流為4.1安培，經(jīng)過50圈繞制最大達(dá)200安培。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1kV配電故障指示器測試裝置，其特征在于:所述LCD顯示屏為128*64LCD液晶。
【文檔編號】G01R35/00GK205539317SQ201620064079
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月21日
【發(fā)明人】羅峰, 李 瑞
【申請人】廣州思泰信息技術(shù)有限公司