一種模擬斷路測試裝置的製作方法
2023-06-09 00:49:56
專利名稱：一種模擬斷路測試裝置的製作方法
專利說明
一.技術領域本實用新型屬電子技術領域，特別是涉及電力系統繼電保護裝置的模擬斷路測試裝置的設計製造。
二.
背景技術：
電力系統繼電保護裝置的生產及檢測工作中，為驗證全迴路工作的正確性，必須將繼電保護裝置與高壓斷路器聯結起來進行「整組傳動」試驗。然而，在實踐工作中經常遇到高壓斷路器也在檢修或其它原因無法同步配合的情況，特別是在基建工程調試時，繼電保護裝置已調完畢而高壓斷路器還未完畢的情況經常發生，由於這些情況的出現，使繼電保護調試工作受到影響。同時，過於頻繁地操作高壓斷路器也會影響它的運行壽命，甚至會發生意外損壞，並且對於檢驗調試工作很不方便，費時費力。因此，設計製造一種即方便又經濟實用的模擬斷路測試裝置是非常必要的。然而遺憾的是目前仍然未出現這種模擬斷路測試裝置。
三.
發明內容
本實用新型的目的是設計製造一種模擬斷路測試裝置，以便於電力系統繼電保護裝置的生產和檢驗更加方便和經濟實用。
本實用新型的目的是這樣實現的一種模擬斷路測試裝置，其特徵為具有相連的電源電路和操作機構電路，所述的電源電路包括與操作機構電路相連的電壓輸出迴路和操作電源輸出迴路，所述的操作機構電路包括與電流選擇控制迴路和時間選擇控制迴路相連的輸入迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的電流選擇控制迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的時間選擇控制迴路，與電流選擇控制電路、時間選擇控制電路、顯示電路和跳閘電路相連的邏輯控制電路，與邏輯控制迴路相連的顯示電路和與邏輯控制迴路相連的跳閘迴路。
電源電路採用電池組或交流電變壓整流。操作機構的輸入迴路主要包括與跳合閘信號和晶體三極體Q1集電極相連的繼電器JKK1、與跳合閘信號和晶體三極體Q2集電極相連的繼電器JKK2。
電流選擇控制迴路主要包括固定刀接電阻R15的5波段旋轉開關S1，固定刀接電阻R16的5波段旋轉開關S2，輸入端連接電阻R19和晶體二極體D3正極而輸出端連接電阻R21和電阻R22的光藕U1，輸入端連接電阻R20和晶體三極體Q13正極而輸出端連接電阻R23和電阻R24的光藕U2。
時間選擇控制迴路主要包括固定刀接集成電路U3第5腳的6波段旋轉開關S3和S6，2腳接集成電路U8A輸出端和電容C10、3腳接電阻R37和集成電路U7輸入端的集成電路U5，輸入端分別接二極體D15負極和電阻R42而輸出端接集成電路U5的2腳的集成電路U8A，輸入端分別接電阻R37和電阻R39而輸出端接電阻R35的集成電路U8B。
邏輯控制迴路主要包括輸入端分別接光藕U1和集成電路U8B的輸出端而輸出端接電阻R33的集成電路U7A，輸入端分別接集成電路U5第3腳和接光藕U2的輸出端而輸出端接電阻R34的集成電路U7B，輸入端分別接電阻R41和接集成電路U3第8腳而輸出端接晶體二極體D9負極的集成電路U7C，輸入端分別接電阻R35和接集成電路U3第9腳而輸出端接晶體二極體D10負極的集成電路U7D，第8腳和第5腳分別接集成電路U4第2腳和6波段旋轉開關S3固定刀的集成電路U3。
顯示迴路主要包括第3腳接發光二極體LED1負極和發光二極體LED2正極而第4腳和第8腳接工作電壓VCC的集成電路U4，第3腳接發光二極體LED3負極和發光二極體LED4正極而第4腳和第8腳接工作電壓VCC的集成電路U6，正極接電阻R26而負極接集成電路U4第3腳的發光二極體LED1，正極接集成電路U4第3腳而負極接電阻R27的發光二極體LED2，正極接電阻R28而負極接集成電路U6第3腳的發光二極體LED3，正極接集成電路U6第3腳而負極接電阻R29的發光二極體LED4。
跳閘迴路主要包括基極接電阻R46、發射極接電阻R43而集電極接繼電器JKK1的晶體三極體Q1，基極接電阻R47、發射極接電阻R44而集電極接繼電器JKK2的晶體三極體Q2，基極接集成電路U6第7腳、發射極接地而集電極接電阻R49的晶體三極體Q4。
採用以上措施的本實用新型，能方便地模擬出高壓運行斷路工況，使調試電力系統繼電保護裝置產品調試更為簡捷和經濟實用。本實用新型造價較低、安全可靠，簡化了電力系統繼電保護裝置的調試，也可保障人們正常用電生活的進行。
四.
附圖1是本實用新型的電路方框圖；附圖2是本實用新型實施例的電源電氣原理圖；附圖3是本實用新型實施例的操作機構電氣原理圖。
以下再結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳述。
五.具體實施方式
附圖1給出了本實用新型的總體電路結構。本實用新型具有電源電路和操作機構電路，圖1a為電源電路的方框圖。本實用新型的電源有電壓輸出迴路和操作電源輸出迴路，兩路輸出的電源分別通過迴路1和迴路2進行電壓變換和整流濾波取得。圖1b給出了操作機構電路的具體結構。操作機構電路包括與電源電路相連的輸入迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的電流選擇控制迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的時間選擇控制迴路，與電流選擇控制迴路、時間選擇控制迴路、顯示迴路、跳閘迴路相連的控制迴路，與邏輯控制迴路相連的顯示電路和與邏輯控制迴路相連的跳閘迴路。
電源電路採用輸出相應電壓的電池組或交流電變壓整流。附圖2給出了本實用新型實施例使用交流電變壓整流的電源電路。該交流電源的主要元件包括單向可控矽QD1、單向可控矽QD2、變壓器T1、單晶結管Qd5、晶體二極體Dd11、晶體二極體Dd12、晶體二極體Dd13、晶體二極體Dd14、電容C127、電容C128、光藕Ud5、繼電器JKK3、繼電器JKK1、變壓器T2、晶體二極體Dd24、晶體二極體Dd25、晶體二極體Dd26、晶體二極體Dd27、電容Cd12、電容Cd13、三端穩壓Ud1、三端穩壓Ud2、三端穩壓Ud3、三端穩壓Ud4。此外，晶體二極體Dd1、晶體二極體Dd2、晶體二極體Dd3、晶體二極體Dd4、穩壓二極體Dd16、穩壓二極體Dd17、穩壓二極體Dd15、電阻Rd1、電阻Rd7、電阻Rd8、電阻Rd9、電位器Wd1、電容Cd1、電容Cd2、電容Cd3、電阻Rd3、電阻Rd4、電阻Rd5、電阻Rd6、電阻Rd11、電阻Rd12、電阻R32、電阻Rd13、電阻Rd14、電阻Rd16、電阻Rd17、電位器VR2、單向可控矽Qd4、晶體二極體Dd6、晶體二極體Dd7、晶體二極體Dd8、晶體二極體Dd10、晶體二極體D19、晶體二極體Dd23、發光二極體Dd9、發光二極體LED5、電容Cd5、電容Cd8、電容Cd11、電容C3、電容Cd10、電感Ld1、電容Cd14、電容Cd18、電容Cd20、電容Cd21、電容Cd22、電容Cd23、電容Cd15、電容Cd16、電容Cd17、電容Cd19、電阻Rd15、電位器Wd2、晶體三極體Q5、晶體三極體Q6、熱敏電阻RT、電位器VR1、電阻Rf1、電阻Rf2、與上述元件組成了電源電路，附圖2給出了它們的相互連接關係。
附圖3給出了實施例的操作機構的電路圖。
操作機構的輸入迴路主要包括與跳合閘信號和晶體三極體Q1集電極相連的繼電器JKK1、與跳合閘信號和晶體三極體Q2集電極相連的繼電器JKK2。此外，電阻R30、電阻R31、電容C1、電容C2、晶體二極體D11、晶體二極體D12、復位開關S4、復位開關S5、電容C13、電容C8、電容C9、電容C125、電容C126與上述元件一起組成了輸出迴路。
電流選擇控制迴路主要包括固定刀接電阻R15的5波段旋轉開關S1，固定刀接電阻R16的5波段旋轉開關S2，輸入端連接電阻R19和晶體二極體D3正極而輸出端連接電阻R21和電阻R22的光藕U1，輸入端連接電阻R20和晶體三極體Q13正極而輸出端連接電阻R23和電阻R24的光藕U2。此外，電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R23、電阻R24、晶體二極體D1、晶體二極體D2、晶體二極體D3、晶體二極體D4、晶體二極體D5、晶體二極體D6、晶體二極體D7、晶體二極體D8、晶體二極體D13、晶體二極體D14與上述元件一起組成了電流選擇控制迴路。
時間選擇控制迴路主要包括固定刀接集成電路U3第5腳的6波段旋轉開關S3和S6，2腳接集成電路U8A輸出端和電容C10、3腳接電阻R37和集成電路U7輸入端的集成電路U5，輸入端分別接二極體D15負極和電阻R42而輸出端接集成電路U5的2腳的集成電路U8A，輸入端分別接電阻R37和電阻R39而輸出端接電阻R35的集成電路U8B。此外，電阻R50、電阻R51、電阻R52、電阻R53、電阻R57、電阻R58、電阻R59、電阻R60、電阻R48、電阻R54、電阻R61、電阻R62、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電阻R42、電阻R25、電容C10、電容C11、晶體二極體D15、晶體二極體D21與上述元件一起構成了時間選擇控制迴路。
邏輯控制迴路主要包括輸入端分別接光藕U1和集成電路U8B的輸出端而輸出端接電阻R33的集成電路U7A，輸入端分別接集成電路U5第3腳和接光藕U2的輸出端而輸出端接電阻R34的集成電路U7B，輸入端分別接電阻R41和接集成電路U3第8腳而輸出端接晶體二極體D9負極的集成電路U7C，輸入端分別接電阻R35和接集成電路U3第9腳而輸出端接晶體二極體D10負極的集成電路U7D，第8腳和第5腳分別接集成電路U4第2腳和6波段旋轉開關S3固定刀的集成電路U3。此外，晶體二極體D9、晶體二極體D10、電容C5、電容C6、電阻R33、電阻R34、與上述元件一起組成邏輯拉制迴路。
顯示迴路主要包括第3腳接發光二極體LED1負極和發光二極體LED2正極而第4腳和第8腳接工作電壓VCC的集成電路U4，第3腳接發光二極體LED3負極和發光二極體LED4正極而第4腳和第8腳接工作電壓VCC的集成電路U6，正極接電阻R26而負極接集成電路U4第3腳的發光二極體LED1，正極接集成電路U4第3腳而負極接電阻R27的發光二極體LED2，正極接電阻R28而負極接集成電路U6第3腳的發光二極體LED3，正極接集成電路U6第3腳而負極接電阻R29的發光二極體LED4。此外，發光二極體Led1、發光二極體Led2、發光二極體Led3、發光二極體Led4、電阻R26、電阻R27、電阻R28、電阻R29、電容C4、電容C7、電子蜂鳴器與上述元件一起組成了顯示器。
跳閘迴路主要包括基極接電阻R46、發射極接電阻R43而集電極接繼電器JKK1的晶體三極體Q1，基極接電阻R47、發射極接電阻R44而集電極接繼電器JKK2的晶體三極體Q2，基極接集成電路U6第7腳、發射極接地而集電極接電阻R49的晶體三極體Q4。此外，電阻R43、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47、電阻R49、電阻R55、電阻R56、電阻RL29、電容C12、晶體二極體D16、晶體二極體D17、晶體二極體D18、晶體二極體D20與上述元件一起組成了跳閘迴路。
本實用新型電源電路的工作原理為220V交流經過開關和保險絲進入裝置後分兩路，一路經過開關電路，變壓器調壓，整流濾波，再經過操作電源輸出迴路，向外部裝置提供控制母線電壓，電壓為50-250V可調的直流電壓輸出。開關電路中，可控矽QD1、可控矽QD2、的觸發脈衝由單晶結管QD5提供可控矽通過調節電位器WD1可以改變QD5觸發脈衝的時間，控制可控矽的導通時間，從而改變輸入電壓的大小操作電源輸出迴路除了提供控制母線電壓之外，還提供過流和過載雙重保護，當流過裝置的電流增大時，觸發光藕，光藕再觸發可控矽QD4導通，可控矽導通則繼電器動作，投入保護電路。另一路經過變壓器變壓，整流電路和LM7812、LM7912穩壓電路，向裝置提供±12V電壓，其中+12V迴路上並接LM7805穩壓電路和LM317穩壓電路，分別向裝置提供+5V電壓和1.5-11V可調電壓。
另外還有獨立的風扇控制迴路，由電阻、電位器、熱敏電阻和晶體三極體組成。當裝置內溫度升高，熱敏電阻的阻值隨著溫度升高而減小，當降到一定值，則Q5管截止，Q6導通，接通風扇電源。改變電位器大小可以調節Q5的基極電壓，從而改變動作溫度值。
本實用新型操作機構的工作原理為外部的跳閘信號經過輸入迴路進入電流選擇控制迴路，電流選擇控制迴路由船形開關、電阻網絡及光偶組成，時間選擇控制迴路由旋轉開關、電阻網絡、運放和555電路組成以上兩迴路的輸出信號進入邏輯控制電路，邏輯控制電路由74LS00和74LS74組成。經過邏輯運算的信號分別傳輸到顯示迴路和跳閘迴路，顯示迴路通過555電路控制OUT端的高低電平，控制發光二極體和蜂鳴器的通斷，實現顯示的功能。跳閘迴路則通過三極體控制24V電壓，從而控制繼電器線圈的通斷。
本實用新型在作保護測試時，向電力系統繼電保護裝置提供控制母線電壓，同時接入保護裝置的跳閘、合閘信號。當保護裝置發出跳閘信號後，本實用新型模擬斷路器的動作而跳閘，當保護裝置發出合閘信號後，本實用新型模擬斷路器的動作而合閘。
權利要求1.一種模擬斷路測試裝置，其特徵為具有相連的電源電路和操作機構電路，所述的電源電路包括與操作機構電路相連的電壓輸出迴路和操作電源輸出迴路，所述的操作機構電路包括與電流選擇控制迴路和時間選擇控制迴路相連的輸入迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的電流選擇控制迴路，與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的時間選擇控制迴路，與電流選擇控制電路、時間選擇控制電路、顯示電路和跳閘電路相連的邏輯控制電路，與邏輯控制迴路相連的顯示電路和與邏輯控制迴路相連的跳閘迴路。
2.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為電源電路採用電池或交流電變壓整流。
3.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為，所述的操作機構的輸入迴路主要包括與跳合閘信號和晶體三極體Q1集電極相連的繼電器JKK1、與跳合閘信號和晶體三極體Q2集電極相連的繼電器JKK2。
4.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為所述的電流選擇控制迴路主要包括固定刀連接電阻R15的多投旋轉開關S1、輸入端連接電阻R19和晶體二極體D3正極而輸出端連接電阻R21和電阻R22的光藕U1、輸入端連接電阻R20和晶體三極體Q13正極而輸出端連接電阻R23和電阻R24的光藕U2。
5.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為時間選擇控制迴路主要包括固定刀接集成電路U3第5腳的多投旋轉選擇開關S3、和多投旋轉選擇開關S6、2腳接集成電路U8輸出端和電容C10並第3腳接電阻R.37和集成電路U7輸入端的集成電路U5、輸入端分別接二極體D15負極和電阻R42而輸出端接集成電路U5的3腳的集成電路U8A、輸入端分別接電阻R.37和電阻R.39而輸出端接電阻R35的接集成電路U8B。
6.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為邏輯控制迴路主要包括輸入端分別接光藕U1輸出端和接集成電路U8B而輸出端接電阻R33的接集成電路U7A、輸入端分別接電阻R4和光藕U2輸出端而接電阻R34的接集成電路U7B、輸入端分別接電阻R41和接集成電路U3的第8腳而輸出端接晶體二極體D9負極的接集成電路U7C、輸入端分別接電阻R35和接集成電路U3第9腳而輸出端接晶體二極體D10負極的接集成電路U7D、第8腳和第5腳分別接集成電路U4第2腳和多投旋轉開關S3固定刀的接集成電路U3。
7.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為顯示迴路包括第3腳接發光二極體LED負極和發光二極體LED2正極而第4腳和第8腳接電阻R26及工作電壓VCC的集成電路U4、第3腳接發光二極體LED3負極和發光二極體LED4正極而第4腳和第8腳電阻R28和工作電壓VCC的集成電路U6、正極接電阻R26而負極接集成電路U4、第3腳的發光二極體LED1、正極接集成電路U4第3腳而負極電阻R27的發光二極體LED2、正極接電阻R28而負極接電阻R28接集成電路U4、第3腳的發光二極體LED3、正極接集成電路U6第3腳而負極接電阻R29的發光二極體LED4。
8.根據權利要求1所述的模擬斷路測試裝置，其特徵為跳閘迴路主要包括基極接電阻R46發射極接電阻R43而集電極接繼電器JKK1的晶體三極體Q1、基極接電阻R47發射極接接電阻R44而集電極接繼電器JKK2的晶體三極體Q2、基極集成電路U6第7腳發射極接地而集成電路接電阻R49的晶體三極體Q4。
專利摘要一種模擬斷路測試裝置，其特徵為具有電源電路和操作機構電路，所述的電源電路包括與操作機構電路相連的電壓輸出迴路，所述的操作機構電路包括與電源電路相連的輸入迴路、與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的電流選擇控制迴路、與輸入迴路和邏輯控制迴路相連的時間選擇控制迴路、與邏輯控制迴路相連的時間選擇控制迴路、與邏輯控制迴路相連的顯示電路和與邏輯控制迴路相連的跳閘迴路。本實用新型能方便地模擬出高壓斷路狀況，使調試電力系統繼電保護裝置產品調試更為簡捷和經濟實用。本實用新型低造價、安全可靠，簡化了電力系統繼電保護裝置的調試，也可保障人們正常用電生活的進行。
文檔編號G01R31/00GK2862053SQ20052011754
公開日2007年1月24日 申請日期2005年9月6日 優先權日2005年9月6日
發明者全昱, 董強華, 陳華 申請人:北海銀河高科技產業股份有限公司