高壓斷路器斷口模擬器的制造方法
【專利說(shuō)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(kāi)斷時(shí)的斷口位置，目前所采用的方案是，通過(guò)兩根高壓線連接在斷口的兩端，然后將兩根高壓線通過(guò)高壓分壓器進(jìn)行降壓，通過(guò)測(cè)試開(kāi)斷過(guò)程中電弧電壓的變化來(lái)判斷斷口位置。
[0003]對(duì)于高壓斷路器而言，其斷口電壓一般在I萬(wàn)伏以上，危險(xiǎn)性非常高，因此在斷口直接測(cè)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(guò)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(hào)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(guò)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(guò)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(guò)電阻R6連接在信號(hào)光纖輸入頭的管腳I上，該信號(hào)光纖輸入頭的管腳2接地；
[0006]信號(hào)輸出器包括信號(hào)光纖輸出頭，信號(hào)光纖輸出頭的輸入端通過(guò)信號(hào)光纖與信號(hào)光纖輸入頭的輸出端連接，信號(hào)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(hào)，信號(hào)光纖輸出頭的管腳I通過(guò)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(hào)，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(hào)。
[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(guò)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(hào)轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0010]所述信號(hào)輸出器使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號(hào)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(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件，以后試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)激光二極管的定位頭對(duì)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(hào)直接轉(zhuǎn)換為滿足要求的電信號(hào)，使信號(hào)輸出器實(shí)現(xiàn)了小型化，本實(shí)用新型的感應(yīng)器無(wú)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(duì)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(jiǎn)單方便，節(jié)省時(shí)間。
【【附圖說(shuō)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(hào)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(hào)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(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]參見(jiàn)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(guò)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(guò)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(guò)電阻R6連接在信號(hào)光纖輸入頭的管腳I上，該信號(hào)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(guò)電阻Rl接地。
[0021]參見(jiàn)圖2，信號(hào)光纖輸出頭的輸入端通過(guò)信號(hào)光纖與信號(hào)光纖輸入頭的輸出端連接，信號(hào)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(hào)，信號(hào)光纖輸出頭的管腳I通過(guò)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(hào)；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(hào)。
[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(hào)的輸出，當(dāng)電壓等級(jí)低于12KV的試驗(yàn)要求時(shí)，無(wú)需進(jìn)行光電隔離和電-光信號(hào)轉(zhuǎn)換，直接通過(guò)感應(yīng)器將電信號(hào)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(duì)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(hào)，該脈沖信號(hào)經(jīng)穩(wěn)壓后進(jìn)入到信號(hào)光纖輸入頭進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)光纖隔離后，在信號(hào)光纖輸出頭進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，最后輸出電信號(hào)，提供給測(cè)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(duì)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(jiǎn)單方便。
[0030]參見(jiàn)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(hào)轉(zhuǎn)換印刷線路板，線路板使用雙面線路板。
[0031]參見(jiàn)圖4(a)至圖4(c)，信號(hào)輸出器殼體使用鋁型材，厚1.5毫米，信號(hào)輸出器內(nèi)置信號(hào)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(hào)直接轉(zhuǎn)換為滿足要求的電信號(hào)，使信號(hào)輸出器實(shí)現(xiàn)了小型化，本實(shí)用新型的感應(yīng)器無(wú)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(hào)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(guò)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(guò)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(guò)電阻R6連接在信號(hào)光纖輸入頭的管腳I上，該信號(hào)光纖輸入頭的管腳2接地； 信號(hào)輸出器包括信號(hào)光纖輸出頭，信號(hào)光纖輸出頭的輸入端通過(guò)信號(hào)光纖與信號(hào)光纖輸入頭的輸出端連接，信號(hào)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(hào)，信號(hào)光纖輸出頭的管腳I通過(guò)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(hào)，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(hào)。
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(guò)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(hào)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(hào)輸出器使用厚1.5毫米的鋁型材，斷口模擬器內(nèi)置信號(hào)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(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部件，以后試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)激光二極管的定位頭對(duì)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(hào)光纖、信號(hào)輸出器，通過(guò)信號(hào)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(duì)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(kāi)號(hào)】CN204287417
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420765606
【發(fā)明人】南智勇
【申請(qǐng)人】中國(guó)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(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日