一種多迴路安規測試系統和一種多路切換裝置的製作方法
2023-06-01 18:26:41
本發明涉及一種多迴路安規測試系統和一種多路切換裝置。
背景技術：
一款合格的繼電保護產品在設計時必須遵循安規標準，以確保該產品在正常使用時，不對人身安全產生危害。完整的安規測試包含耐壓測試、絕緣電阻測試、衝擊電壓測試等。繼電保護產品，比如繼電保護測控裝置在做安全性能測試時，需要對每一個迴路進行順次測試。由於繼電保護測控裝置的插件開入、開出迴路較多，一臺繼電保護測控裝置的開入和開出迴路總共多達幾十路。由於安全性能測試包含不同的測試項目，中間還需要對繼電保護測控裝置進行操作，因此完成一臺裝置的測試往往會耗費數十個小時，在測試工作相對集中的時候，測試效率往往不能滿足工作的需要，不僅費時費力，還很容易發生漏測、重測現象，所以必須採取措施提高測試效率。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種多迴路安規測試系統，用以解決傳統的測試方式效率低的問題。本發明同時提供一種多路切換裝置。
為實現上述目的，本發明的方案包括一種多迴路安規測試系統，包括安規試驗儀和多路切換裝置，所述多路切換裝置包括控制模塊和切換模塊，所述切換模塊包括n組控制開關和一組切換開關，n≥2，每組控制開關包括第一控制開關和第二控制開關，所述控制模塊控制連接各組控制開關以及所述一組切換開關；
每組控制開關中的第一控制開關的一端與第二控制開關的一端連接，各組控制開關中兩個控制開關之間的連接點為該測試系統的輸出端，用於對應連接被測裝置；所述安規試驗儀的一個測試端連接各組控制開關中的第一控制開關的另一端；
所述一組切換開關中包括第一切換開關和第二切換開關，第一切換開關和第二切換開關串接構成一條串聯線路，所述串聯線路的一端連接各組控制開關中的第二控制開關的另一端，所述串聯線路的另一端接地，第一切換開關和第二切換開關之間的連接點連接所述安規試驗儀的另一個測試端。
各控制開關為對應繼電器的觸點，所述第一切換開關和第二切換開關分別為同一個繼電器的常開觸點和常閉觸點，所述控制模塊控制連接所有繼電器的控制線圈。
所述對應繼電器的觸點均為常開觸點。
所述多路切換裝置還包括電源模塊，所述電源模塊供電連接所述控制模塊。
所述控制模塊、切換模塊和電源模塊均為插件。
一種多路切換裝置，包括控制模塊和切換模塊，所述切換模塊包括n組控制開關和一組切換開關，n≥2，每組控制開關包括第一控制開關和第二控制開關，所述控制模塊控制連接各組控制開關以及所述一組切換開關；
每組控制開關中的第一控制開關的一端與第二控制開關的一端連接，各組控制開關中兩個控制開關之間的連接點為該多路切換裝置的輸出端，用於對應連接被測裝置；各組控制開關中的第一控制開關的另一端用於連接安規試驗儀的一個測試端；
所述一組切換開關中包括第一切換開關和第二切換開關，第一切換開關和第二切換開關串接構成一條串聯線路，所述串聯線路的一端連接各組控制開關中的第二控制開關的另一端，所述串聯線路的另一端接地，第一切換開關和第二切換開關之間的連接點用於連接安規試驗儀的另一個測試端。
各控制開關為對應繼電器的觸點，所述第一切換開關和第二切換開關分別為同一個繼電器的常開觸點和常閉觸點，所述控制模塊控制連接所有繼電器的控制線圈。
所述對應繼電器的觸點均為常開觸點。
所述多路切換裝置還包括電源模塊，所述電源模塊供電連接所述控制模塊。
所述控制模塊、切換模塊和電源模塊均為插件。
安規試驗儀的測試端連接多路切換裝置，多路切換裝置的輸出端分別與被測裝置的多個迴路對應相連，通過對多路切換裝置內部多個控制開關以及切換開關的程序化控制，根據試驗需要，可以實現對被測裝置的任兩個迴路之間進行測試，以及任意單個迴路對地之間進行同時或分時測試，省去了傳統測試時需要不斷切換測試線纜及多次操作試驗儀器的麻煩，從而大大提高了被測裝置的測試效率。
附圖說明
圖1是多迴路安規測試系統的整體控制框圖；
圖2是多迴路安規測試系統的電路結構示意圖；
其中，U1為程控多路自動切換裝置，U2為安規試驗儀，U3為繼電保護測控裝置。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
如圖1所示，多迴路安規測試系統包括安規試驗儀和程控多路自動切換裝置(簡稱為多路切換裝置)。安規試驗儀向程控多路自動切換裝置輸送試驗用電壓，經過程控多路自動切換裝置的內部電路切換後能夠輸出多路試驗電壓，多路試驗電壓輸送給被測保護裝置的相應的埠。該多迴路安規測試系統能夠用於多種被測保護裝置，為了便於說明，在本實施例中，被測保護裝置以繼電保護測控裝置為例。
由於安規試驗儀和繼電保護測控裝置均屬於常規技術，這裡不再詳細介紹，其中，安規測試儀能夠進行相應的安規測試，該測試儀上的紅色測試端能夠輸出測試信號，相當於電壓正極，黑色測試端為負極或者接地端，接收測試信號。所以，該安規測試儀上的紅色測試端和黑色測試端與一般測試設備中的紅色測試端和黑色測試端的功能相同。以下對程控多路自動切換裝置進行詳細說明。
程控多路自動切換裝置包括三部分，分別是電源模塊、控制模塊和切換模塊，在本實施例中，如圖2所示，這三個模塊均為插件形式，便於在裝置中進行插拔，其中，電源模塊為電源插件，控制模塊為CPU插件，切換模塊為出口插件。電源插件用來給CPU插件和出口插件提供5V、24V電源，CPU插件通過內部設置的邏輯程序來向出口插件上的各個繼電器發送控制信號，出口插件中包含有多個繼電器。
如圖2所示，出口插件中設有n組測試繼電器和一個切換繼電器，n≥2，每組測試繼電器包括兩個繼電器，分別為第一繼電器和第二繼電器，具體為：第一組測試繼電器包括繼電器J1和繼電器J1'，第二組測試繼電器包括繼電器J2和繼電器J2'，……，第i組測試繼電器包括繼電器Ji和繼電器Ji'，……，第n組測試繼電器包括繼電器Jn和繼電器Jn'，i＝1，2，……，n。切換繼電器為繼電器JP。
CPU插件控制連接各組測試繼電器以及切換繼電器，即控制連接上述所有繼電器的控制線圈。
每組測試繼電器中的第一繼電器的常開觸點的一端與第二繼電器的常開觸點的一端連接，具體如圖2所示，繼電器J1的常開觸點的一端和繼電器J1'的常開觸點的一端連接，繼電器J2的常開觸點的一端和繼電器J2'的常開觸點的一端連接，……，繼電器Jn的常開觸點的一端和繼電器Jn'的常開觸點的一端連接。各組測試繼電器中兩個繼電器的常開觸點之間的連接點為該測試系統的輸出端。
安規試驗儀的紅色測試端分別連接各組測試繼電器中的第一繼電器的常開觸點的另一端，具體如圖2所示，安規試驗儀的紅色測試端連接繼電器J1的常開觸點的另一端、繼電器J2的常開觸點的另一端、……、繼電器Jn的常開觸點的另一端。
如圖2所示，切換繼電器JP的常開觸點的一端和常閉觸點的一端連接，切換繼電器JP的常開觸點的另一端分別連接繼電器J1'的常開觸點的另一端、繼電器J2'的常開觸點的另一端、……、繼電器Jn'的常開觸點的另一端；切換繼電器JP的常閉觸點的另一端接地；安規試驗儀的黑色測試端連接切換繼電器JP的常開觸點和常閉觸點之間的連接點。
各組測試繼電器中兩個繼電器的常開觸點之間的連接點通過信號引出線路連接到繼電保護測控裝置中的各個迴路，以進行測試。
該測試系統能夠實現共模試驗和差模試驗。其中，
共模試驗：CPU插件控制繼電器JP不動作，即不得電，繼電器JP的常閉觸點保持閉合狀態，常開觸點保持斷開狀態，安規試驗儀的黑色測試端經過繼電器JP的常閉觸點與地相連，被測繼電保護測控裝置的迴路1與繼電器J1的常開觸點相連，CPU插件輸出控制信號，繼電器J1得電，繼電器J1的常開觸點閉合，安規試驗儀的紅色測試端通過繼電器J1的常開觸點與繼電保護測控裝置的迴路1相連，即可實現對迴路1的共模試驗。同理，CPU插件可通過控制繼電器J2-Jn中的任意一個得電，實現對與之相連的任一路被測迴路的試驗；而且，CPU插件可通過控制繼電器J1-Jn中的任意多個得電，實現對應的多個被測迴路的試驗，同時進行多路試驗，大大提高了試驗效率。
差模試驗：CPU插件控制繼電器JP動作，即得電，繼電器JP的常閉觸點斷開，常開觸點閉合，安規試驗儀的黑色測試端經過繼電器JP的閉合後的常開觸點與繼電器J1'-Jn'中的常開觸點相連。CPU插件可通過控制繼電器J1-Jn以及繼電器J1'-Jn'中的相關繼電器得電，使對應的常開觸點閉合，實現任兩路被測迴路之間的差模試驗。也就是說，在對任意兩個迴路進行差模試驗時，通過控制出口插件中的相應繼電器的觸點閉合，然後通過連接線路，使繼電保護測控裝置中的任意兩個迴路之間形成通路，安規試驗儀的紅色測試端的測試信號能夠通過該通路回到黑色測試端，以進行差模測試。比如：如果想要對繼電保護測控裝置中的迴路1和迴路2進行差模試驗時，CPU插件控制繼電器JP得電，繼電器JP的常閉觸點斷開，常開觸點閉合；並且，CPU插件控制繼電器J1和繼電器J2'得電，使繼電器J1和繼電器J2'的常開觸點閉合，紅色測試端輸出的測試信號由繼電器J1的已閉合的常開觸點輸入給迴路1，然後測試信號在繼電保護測控裝置內部到達迴路2，迴路2依次由繼電器J2'的已閉合的常開觸點和繼電器JP的已閉合的常開觸點回到黑色測試端，安規測試儀進行差模測試。
從上述試驗過程中可以看出，程控多路自動切換裝置通過巧妙的電路設計和程序化的控制方法，控制相應繼電器的觸點的閉合和打開，實現了對繼電保護測控裝置中的多個迴路的自動化測試。並且，該切換裝置中的測試繼電器的組數n可以根據實際需要進行擴展，比如32路，相比傳統手工測試，大大提高了測試效率，同時也有效避免了漏測和重測現象。
上述實施例中，測試繼電器的觸點均為常開觸點，在控制時，繼電器得電對應著常開觸點閉合，繼電器失電對應著常開觸點保持斷開狀態，作為其他的實施例，測試繼電器的觸點還可以是常閉觸點，相應地，在控制時，繼電器得電對應著常閉觸點斷開，繼電器失電對應著常閉觸點保持閉合狀態。所以，不管測試繼電器的觸點是常開觸點還是常閉觸點，該測試系統的試驗方式均不變。
上述實施例中，切換繼電器JP的常開觸點的另一端分別連接繼電器J1'的常開觸點的另一端、繼電器J2'的常開觸點的另一端、……、繼電器Jn'的常開觸點的另一端；切換繼電器JP的常閉觸點的另一端接地。作為其他的實施例，切換繼電器JP的常閉觸點的另一端分別連接繼電器J1'的常開觸點的另一端、繼電器J2'的常開觸點的另一端、……、繼電器Jn'的常開觸點的另一端；切換繼電器JP的常開觸點的另一端接地，即切換繼電器JP的常開觸點和常閉觸點調換位置。這時在控制時繼電器的得電與失電的控制就與上述實施例中的相反才能夠實現相同的效果，但是，該測試系統的試驗方式是不變的。
上述實施例中，切換模塊中的控制開關和切換開關均為對應繼電器的觸點，並且CPU插件控制連接各個繼電器的控制線圈來實現對各個開關的控制，這只是一種具體的實施方式，作為其他的實施例，控制開關和切換開關並不局限於繼電器的觸點，還可以是其他的電控型開關，比如IGBT、MOSFET或者其他的全控型開關器件，CPU插件控制連接這些全控型開關器件的控制端來實現對各個開關的控制，並且，不管控制開關以及切換開關具體為什麼類型的器件，開關之間的連接關係以及控制策略等均與上述實施例相同，這裡就不再具體描述。
以上給出了具體的實施方式，但本發明不局限於所描述的實施方式。本發明的基本思路在於上述基本方案，對本領域普通技術人員而言，根據本發明的教導，設計出各種變形的模型、公式、參數並不需要花費創造性勞動。在不脫離本發明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發明的保護範圍內。