塑壳断路器瞬动保护可靠性试验设备中计算机测控技术

摘要

塑壳断路器属于保护类电器，如果它的可靠性不高，尤其是瞬动保护可靠性不符合生产和生活的需要，会给用户带来很大的影响，甚至造成严重的经济损失。塑壳断路器的可靠性研究是国内外学术研究的重要领域，同时由于塑壳断路器的工作特点与失效模式不同于控制类电器，且与其它保护类电器也有所不同，故其可靠性指标及试验方法等均不能直接借鉴其它产品。因此，对塑壳断路器的可靠性试验进行深入研究具有重要的意义。 断路器进行瞬动特性试验时，由于合闸相角的原因，试验电路中会产生暂态电流，暂态电流的存在对试验精度产生严重的影响。因此，在开关电器的短路实验中，为确保电流中非周期分量最小，采用精度高使用方便的选相合闸装置十分必要。本文指出了目前计算机控制的断路器瞬动特性试验设备存在的问题并提出了改进方案，设计了以80C196KC 单片机作为核心的选相合闸装置，对装置进行了硬件和软件设计。硬件设计包括执行器和控制器的设计，电压同步信号的处理，以及单片机最小系统和开关量输入信号的设计。由于固态继电器存在的缺陷，执行机构选择的是响应速度极快的可控硅。单片机通过光电耦合器控制可控硅的接通与关断。同时将电源电压信号处理成方波让单片机产生中断从而检测其零点。为了接收上位机计算得出的功率因数角，设计了单片机与PC 机的通信接口。软件设计方面，完成了单片机中获取合闸相角，串行口中断服务，外部中断及采用计算机内部定时中断等技术完成选相合闸等程序的编写。上位机通信程序采用C 语言编写。该装置应用于断路器瞬动特性试验设备中，较好的消除了试验中的暂态电流。