多功能試驗箱的研發

嚴嘉明　周健文　張徳存

摘? 要：文章提出研發一種在配電網領域使用的多功能試驗箱，并對其研發過程展開詳細探討，具體包括其技術方案、保護系統、實施方式等內容，研發的目的在于克服測試過程中缺少對設備以及繼保儀的保護的不足，提供一種多功能試驗線箱，從而能夠在待測試設備和繼保儀之間連接并起到保護作用，防止在試驗中出現開路或短路的現象，進而提高試驗效率。

關鍵詞：多功能試驗箱? 接觸器? 保護系統

中圖分類號：TQ153 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（a）-0021-02

目前，配網自動化開關投運前必須先進行倉庫調試。在對設備進行測試時，需要通過繼保儀對開關二次部分輸入電流電壓來測試設備的“三遙”是否正常。試驗的順利進行，除了需要繼保儀正確輸出設定的電壓電流外，連接著設備和繼保儀之間的試驗線也十分重要。現有的倉庫調試中，由于在試驗過程中經常拔插端子排，所以現場的試驗線往往容易纏繞在一起，十分凌亂。而且現有的試驗線都較長，部分線材經常與地面摩擦，導致試驗線磨損，這樣會帶來一定的安全隱患。另外，由于在倉庫現場測試中，試驗線插頭經常要拔插，容易出現在電流測試通道時開路或電壓測試通道時短路的現象。對此，該文提出研發一款多功能試驗箱，并對此進行了詳細的研究和探討。

1? 技術方案

提供一種多功能試驗線箱，包括箱體，箱體內設有保護系統和用于收集保護系統中的試驗線的集線裝置，保護系統中用于與繼保儀連接的輸入端和用于與待測試設備連接的輸出端均位于箱體上。多功能試驗線箱保護系統用于保護待測試設備以及繼保儀，能夠防止在電流測試通道時開路、在電壓測試通道時短路的現象;集線裝置的設置，用于收集過長的試驗線，防止試驗線與地面摩擦，且運維人員能夠根據現場需要拿取適當長度的試驗線，提高工作效率;箱體的設置能夠便于保護系統和集線裝置的移動，減少浪費不必要的人力物力;保護系統的輸入端與輸出端均位于箱體上的設置，能夠便于該試驗線箱與繼保儀、待測試設備的搭接。圖1為多功能試驗線箱的結構示意圖。

2? 保護系統

保護系統能夠起到保護作用，保護系統包括PLC模塊和與PLC模塊電連接的AD模塊、繼電器模組、電壓電流保護電路，電壓電流保護電路與繼電器模組電連接;保護系統的輸出端與PLC模塊、電壓電流保護電路電連接;保護系統的輸入端與電壓電流保護電路電連接。電壓電流保護電路包括順次電連接的接觸器組、霍爾電流傳感器組、第一電源[1];接觸器組還與繼電器模組、保護系統的輸出端電連接;霍爾電流傳感器組還與PLC模塊、保護系統的輸入端電連接[2]。PLC模塊上還電連接有電源開關和操作按鈕。繼電器模組上電連接有第二電源。

3? 具體實施方式

3.1 實施例1

該研發一種多功能試驗線箱的第一實施例，包括箱體1，箱體1內設有保護系統3和用于收集保護系統3中的試驗線的集線裝置2，保護系統3用于與繼保儀4連接的輸入端和用于與待測試設備5連接的輸出端均位于箱體1上。

保護系統3用于保護待測試設備5以及繼保儀4，能夠防止在電流測試通道時開路、在電壓測試通道時短路的現象。

集線裝置2的設置，用于收集過長的試驗線，防止試驗線與地面摩擦，且運維人員能夠根據現場需要拿取適當長度的試驗線，提高工作效率。

箱體1的設置能夠便于保護系統3和集線裝置2的移動，減少浪費不必要的人力物力。

保護系統3的輸入端與輸出端均位于箱體1上的設置，能夠便于該試驗線箱與繼保儀4、待測試設備5的搭接。該實施例中，待測試設備5可以為各種交直流電流、電壓、中間、信號、重合閘、差動等多種單個繼電器及整組繼電保護屏。

另外，保護系統3包括PLC模塊31和與PLC模塊31電連接的AD模塊32、繼電器模組36、電壓電流保護電路39，電壓電流保護電路39與繼電器模組36電連接;保護系統3的輸出端與PLC模塊31、電壓電流保護電路39電連接;保護系統3的輸入端與電壓電流保護電路39電連接。PLC模塊31、AD模塊32、繼電器模組36、電壓電流保護電路39的設置使保護系統3能夠起到保護作用。

其中，如圖2所示，電壓電流保護電路39包括順次電連接的接觸器組391、霍爾電流傳感器組392、第一電源393;接觸器組391還與繼電器模組36、保護系統3的輸出端電連接;霍爾電流傳感器組392還與PLC模塊31、保護系統3的輸入端電連接。PLC模塊31上還電連接有電源開關33和操作按鈕34。繼電器模組36上電連接有第二電源37。具體地，第一電源393為±15V開關電源，第二電源37為24V開關電源。

其中，箱體1包括箱體主體13和設于箱體主體13上的面板11，電源開關33、操作按鈕34、保護系統3的輸出端均位于面板11上表面。面板11和箱體主體13的設置能夠便于運維人員對該試驗線箱進行操作。箱體主體13內設有底板14，PLC模塊31、AD模塊32、繼電器模組36、電壓電流保護電路39均裝設于底板14上。底板14的設置能夠防止保護系統3中的試驗線搭接被誤碰。該實施例中PLC模塊31、AD模塊32、第二電源37、繼電器模組36、接觸器組391均通過DIN導軌16固定于底板14上。底板14上還設有若干用于放置連接導線的槽體15。保護系統3的輸出端為插頭35，保護系統3的輸入端為插座38;插座38位于箱體1的外表面。插頭35和插座38的設置能夠便于該試驗線箱與繼保儀4、待測試設備5的搭接。

具體來說，接觸器KM1的進線常開端及常閉端并聯接霍爾電流傳感器A1，接觸器KM1的出線常開端與AI2端插頭35連接，接觸器KM1的出線常閉端接在NI1端;接觸器KM2的進線常開端及常閉端并聯接霍爾電流傳感器A2，接觸器KM2的出線常開端與BI2端插頭35連接，接觸器KM2的出線常閉端接在NI1端;接觸器KM3的進線常開端及常閉端并聯接霍爾電流傳感器A3，接觸器KM3的出線常開端與CI2端插頭35連接，接觸器KM3的出線常閉端接在NI1端;以上連接電路構成電流保護電路。接觸器KM4的進線常開端與霍爾電流傳感器A4連接，接觸器KM4的出線常開端與AU2端插頭35連接;接觸器KM5的進線常開端與霍爾電流傳感器A5連接，接觸器KM5的出線常開端與BU2端插頭35連接;接觸器KM6的進線常開端與霍爾電流傳感器A6連接，接觸器KM6的出線常開端與CU2端插頭35連接。以上連接電路構成電壓保護電路。

另外，集線裝置2內設有轉動機構和試驗線，試驗線纏繞于轉動機構上;試驗線的一端與保護系統3的輸出端連接，試驗線的另一端與電壓電流保護電路39連接。轉動機構的設置使運維人員能夠根據現場需要拿取適當長度的試驗線。該實施例中轉動機構為轉軸。

3.2 實施例2

該實施例與實施例1類似，所不同之處在于，該實施例中箱體主體13上轉動連接有箱蓋12，箱蓋12與箱體主體13之間通過扣體卡接。箱蓋12的設置能夠防止設置在面板11上的部件被誤碰。該實施例中箱體主體13上設置有把手，箱蓋12上還設有用于放置工具的網袋。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化或變動。

4? 結語

此次研發的多功能試驗箱保護系統的設置，用于保護待測試設備以及繼保儀，能夠防止在電流測試通道時開路、在電壓測試通道時短路的現象。其中集線裝置的設置，使運維人員能夠根據現場需要拿取適當長度的試驗線，也能夠減少試驗線與地面之間的磨損。其箱體的設置，能夠防止保護系統中的試驗線搭接被誤碰，以及能夠便于保護系統和集線裝置的移動，提高工作效率。

參考文獻

[1] 馬勝利.霍爾電流傳感器計量平臺的設計與實現[D].電子科技大學，2019.

[2] 張文娟，張飛鴿.基于霍爾傳感器的電流檢測系統設計[J].內江科技，2019（3）：56-57.

作者簡介：嚴嘉明（1994，6—），男，漢族，廣東江門人，本科，助理工程師，從事配網自動化相關工作。