低壓斷路器智能測控系統的設計與實(shí)現

0.引言

低壓斷路器產(chǎn)品主要應用在低壓配電網(wǎng)絡(luò )中，用于分配電能和保護線(xiàn)路、電源及用電設 備免受過(guò)載、欠電壓和短路的危害，提高了供電的可靠性。低壓斷路器智能測控系統是集計 算機技術(shù)、智能控制技術(shù)、檢測技術(shù)為一體控制系統，實(shí)現低壓斷路器雙金屬片（熱脫扣器） 的電流過(guò)載測控功能，解決了傳統工藝中由于手工調節的隨機性大、質(zhì)量難以控制的問(wèn)題， 其極大程度提高產(chǎn)品檢測精度與生產(chǎn)效率，以適應低壓電器市場(chǎng)的高需求。本文介紹低壓斷 路器檢測工藝，以及該智能測控系統的基本結構、工作原理和軟硬件的設計與實(shí)現。通過(guò)反 復調試，低壓斷路器智能測控系統運行穩定、高效，目前已在上海某斷路器生產(chǎn)廠(chǎng)家現場(chǎng)應用。

1 低壓斷路器檢測控工藝要求

低壓斷路器具有過(guò)載保護、短路保護等功能。目前該系統適用范圍是在斷路器過(guò)載保護中采 用雙金屬片保護（熱脫扣器），當雙金屬片熱變形時(shí)推動(dòng)脫扣機構動(dòng)作而切斷電源的保護形 式。過(guò)載保護時(shí)雙金屬片的工作原理：當斷路器的回路電流超過(guò)額定值時(shí)，雙金屬片受熱變 形，并向脫扣器的一側偏移，直到雙金屬片上的脫扣螺釘頂到脫扣裝置，此時(shí)脫扣器發(fā)生跳 閘動(dòng)作，切斷回路電流。當在規定的脫扣時(shí)間內斷路器沒(méi)有動(dòng)作，通過(guò)調整脫扣螺釘、螺母 在雙金屬片上的位置，調整后使得斷路器能夠達到斷路脫扣時(shí)間的要求[2][3]。

針對目前對低壓斷路器檢測標定時(shí)間過(guò)長(cháng)，對雙金屬片變形機理分析，進(jìn)行現有的檢測 工藝改造。在滿(mǎn)足國家標準的情況下，加大檢測電流，把測控時(shí)間大大縮短，提高了生產(chǎn)效 率。本系統采用單相3 倍電流法，即對三個(gè)觸點(diǎn)組，先后分別依次加載三倍的規定的電流， 并記錄各組觸點(diǎn)從加載到跳閘的時(shí)間t1,t2 和t3。當某組觸點(diǎn)的ti(i=1,2,3)超出允許誤差范圍 時(shí)，需要調節雙金屬片上螺釘螺母。斷路器產(chǎn)品具體檢測方式為：

（1）計時(shí)至脫扣機構動(dòng)作，得t1。

（2）如t1 大于規定的Tmin（斷路器合格標準最短時(shí)間）,而脫扣機構還沒(méi)動(dòng)作，則啟動(dòng)螺釘螺母調整機構，至雙金屬片推動(dòng)脫扣機構動(dòng)作。

（3）如t1 大于規定的Tmax（斷路器合格標準最長(cháng)時(shí)間）,而還沒(méi)動(dòng)作，則作為故障處理。

（4）對B 和C 相測試重復上述測試步驟。

（5）三相測試完畢合格后，記錄測試數據，系統提示測試完成。

2. 低壓斷路器智能測控系統總體概述

智能系統采用三層分布式控制結構（如圖 2），分為現場(chǎng)設備層、現場(chǎng)控制層和監控管理層三層架構。

（1）現場(chǎng)設備層

現場(chǎng)控制設備需要完成對被測對象（塑殼式斷路器）的壓緊、合閘、上扣、通電、螺釘 螺母調整、松開(kāi)等一系列連鎖測控操作。所設計螺釘螺母調整機械復合機構，結合激光定位 的數控跟蹤方式，進(jìn)行同時(shí)對雙金屬片上的螺釘和螺母進(jìn)行調整，實(shí)現系統無(wú)附加力的同心 雙柔軸調節功能。