高压开关动特性测试仪

一、高压开关动特性测试仪功能特点

测试指标：可测试各种国产（进口）真空、六氟化硫、油高压断路器，负荷开关、GIS接地刀闸开关、接触器、继电器、空气开关等。合、分闸时间、同期、弹跳时间、次数、自动重合闸、行程、速度、电流、动作电压等各项数据、波形。

抗扰通道：可抵御550KV变电所现场静电干扰

位移通道：1路位移信号采集，适配耐用的精密电阻线性位移、角位移传感器。亦可适配用户传统自配的滑线电阻传感器。

精细测试： 严格按照中华人民共和国电力行业标准高电压测试设备通用技术条件之第3部分： 高压开关综合测试仪 DL/T846.3—2004要求研制。10kHz高速采样，时间分辨率0.1ms，测试时长高达9.9s。

操作电源：内置隔离型数字可调直流电源，带短路保护功能，可设置电压，指令各项分、合、重合闸操作及动作电压试验。

同步触发：可响应电压、电流、传感器、断口变化多种同步触发方式。

操作界面：5.7″黑白液晶屏，菜单式操作，并在面板上增加了快捷设置按键。

速度定义：提供了常用的开关速度定义库和可编辑速度定义库两种模式可供用户自行选择。

录波功能：12路普通金属触头通断、线圈电流；行程、时间波形。

波形打印：内置58mm高速热敏打印机，顶置面板安装，数据表单、波形图打印清晰。

数据通讯：可采用RS232或USB通讯，PC管理软件实现数据、波形图可上传、测试。

SD卡存储：大容量SD卡快速存储、打开记录，满足100条测试数据及波形记录。

U盘存储：可将数据及波形文件快速存储到U盘，直接用上位机软件打开。

在线帮助：仪器内置丰富的接线、安装、测试操作帮助。无说明书就能简单使用。

二、高压开关动特性测试仪面板接线

液晶屏：5.7″黑白液晶屏，可手动调整对比度。

电源开关：仪器交流总电源开关，带灯指示。

打印机：58mm热敏打印。

接地插座：仪器机壳保护接地，带Φ 4插空，螺栓紧固。

电源插座：三芯带接地交流AC220，50Hz电源输入插口，上部FUSE仓盒内置2颗15A保险丝，方管洞内置保险丝为备用。

通讯组块：RS232C：计算机串口通讯，上位机波特率选择为57600bps。U盘：外部插入U盘，可将测试数据存储到外部U盘里。USB通讯：本机器与计算机以USB通讯。

测速端口：三芯航插，也可适配用户自配滑线电阻。仪器默认使用A1通道安装传感器。

直流电源：

、- 为内置直流电源输出；也可作外直流电源输入端，带LED灯指示。

分、负、合为可控直流电源输出，分、合为正端，负为公共端；分、负；

合、负也可用作外同步倒采样，带LED灯指示。

典型控制模式：

具备内电源主控、外电源主控；交直流外同步多种送电、触发方式。

1. 内置直流电压电流主控内同步：

直流电源 、- 端直接输出电源，可供开关闭锁控制及储能电机使用。

接出分、合、负控制线，虽然仪器内置电源为隔离电源，带短路保护，但仍需断开二次电源，以减少不必要的电源冲突或报警。此时进入菜单，选择内电源操动方式，调整电压，设置分、合模式，按测试送电。

1. 外接直流电压电流主控内同步：

直流电源 、- 端输入外直流电源，用做分、合控制操动输出。

接出分、合、负控制线，此时进入菜单，选择外电源操控方式，设置分、合模式，按测试送电。

1. 交直流倒采样电压受控外同步：

接出分、合、负控制线， 此时此线为倒采样外同步。此时进入菜单，选择外同步操控方式，设置分、合模式，按测试后等待外电压同步。

注：当二次电源无法解净或操动控制回路为交流时，特别适合此种方法受控测试。

时间端口：用作普通金属触头测试功能。

按键功能：

三、下位机菜单操作

测试：

传感器状态：电阻传感器安装位置指示。

断路器状态：●指示合闸；○指示分闸。

当前主要设置参数：提示主要设置内容。

试验项目：可由菜单设置—试验项目调整。

速度定义：可由菜单设置—速度定义调整。

分合操作：分合键可快捷设置。也可由菜

单设置—分、合操作调整。

操作电源：可由菜单设置—操作电源调整。

设置：设置试验项目、测试范围、传感器、速度定义、操作电源、分合操作、动作电压、触发设置、显示设置。

设置--试验项目：

试验项目：分为“时间测试"、“时间、速

度测试"、“时间、速度测试(3)"、“动作电压"三种，用户可根据测试需要选择。

设置—测试范围：

测试长度：范围 0.1s～9.9s 可修改整定。

采样速率：以10Ksps采样，时间分辨率为0.1ms.

断口数： 用户需根据当前测试所连接的断口数目进行对应的设定，这样得出的结果准确可靠。

设置—传感器：

定标：表示选用直线传感器，此时需要输

入选用的传感器的确认的电气行程长度。如52mm，254mm等，本仪器配套的直线传感器在出厂前均经过校正以提供真实的电气行程。

校正：一般在选用角度传感器测速时选择，

或未知的直线传感器时，输入高压开关的实际或标准总行程。

设置—速度定义：

被测开关的制造厂、开关型号不同，有可能有不同的速度定义。本测试仪将各种不同的定义部分列入其中，供用户自己选择。

（不可编辑速度定义）

如所列的这些速度定义（不可编辑速度定义）均不适合，可至“可编辑速度定义"界面，进行相关速度的定义的编辑。用户也可根据本测试仪所测量的时间行程曲线，在曲线上自定义分析，并打印结果。

（可编辑速度定义）

设置—操作电源：

内电源：输出整定范围为15～260V。

、- 端可直接输出内电源。

外电源：选中此项，即自动关闭内电源。

、- 端接入外直流电源供操控。

外同步：选中此项，即自动关闭内电源。

不接外电源。仅接入分、合、负外同步控制线，另行电动操作开关即可同步采样。

设置—分合操作：

分﹙合﹚：分（合）持续送电XXXX ms。

分合：分闸送电开始后延时XXX ms即合

闸送电。

合分：合闸送电后延时XXX ms即分闸送电。

分合分：分闸送电后延时XXX ms即合闸

送电，合闸送电后延时XXX ms即分闸送电。

合分合：合闸送电后延时XXX ms即分闸送

电，分闸送电后延时XXX ms即合闸送电。

设置—动作电压：

升压方式：选择自动，可设置如下参数；若选择手动方式，则如下设置参数无效，调压范围从15V～260V连续可调；

起始电压：仪器施加于操作线圈的起始电压。

终止电压：升压到终止电压值即终止。

升压幅度：相邻二次施加电压的变化值。

间隔时间：相邻二次施加电压的时间间隔。

动作判断：仪器判定开关是否动作完成的特征选择。

动作判断：特征信号有二个：

一是断口分合，升压到任意断口信号跳变即终止，此时必须接入时间断口线。

二是辅助开关切换，升压到辅助开关切换即终止，需接入转换开关。

两个特征信号只允许单选。

注意事项：

DC110V机构，起始电压一般设为30V，终止电压一般设为110V；

DC220V机构，起始电压一般设为60V，终止电压一般设为220V；

升压幅度越小，测试时间越长，精度越高。

间隔时间越长，测试时间越长。

自动方式动作电压值支持单独保存、打印功能，手动方式不支持保存和打印。

设置—触发设置：

可选择“线圈电压"、“线圈电流"、“传感器"、“断口跳变"这四种同步触发条件中的一种或多种；具体选那些触发条件需根据实际测试进行选取,一般在进行内电源或外电源主控的测试时必须选线圈电压和线圈电流；另外“线圈电流"的电流触发阈值可以依据实际情况设置。

设置—显示设置：

用户可以根据自己的需要屏蔽某个或者多个参数的显示。

文件：仪器可进行历史纪录、数据表、波形图等操作。

文件-历史记录：

可查阅、打开、删除已经存储的历史数据。

文件-表头：

支持字母、数字、符号的编辑。

文件-数据表：

文件-波形图：

自定义图形分析：

☆ 按→、←移动*条光标，并显示当前值t、s；此时按确认将锁定*条光标；按→、←移动第二条光标，并在t、s前出现△，得到分析结果v。

☆ 按光标开关进入图形模式，此时按放大、缩小可以进行波图的展宽缩窄，按左移、右移可使屏幕波图左右移动；再次按光标开关后将退回数字、移位操作模式。

另自动重合闸的界面略异于单分单合，现以分合分测试结果举例说明：

本仪器在分合分操作的数据表中，将各个指标分别对每个断口进行计算，这样用户可以得到被测对象的更加详实的信息；表一显示“初分时间"“合闸时间"“再分时间"“金短时间"，在表一中按“↓"可以跳转到表二；(“分合分"测试数据表一)

在表二中显示了各被测断口的“无流时间"“分合时间"“重合时间"；

在表二中按“↑"可以跳转到表一；按“↓"

可以跳到波形图界面；

(“分合分"测试数据表二)

在波图中显示了被测的断口波形图，S-t曲线，I-t曲线；用户可以运用光标进行自定义分析，同时在波图上同步显示当前运行光标的时间坐标及此时刻的电流值，行程值；如果是两个光标，则还会显示速度。

(“分合分"测试波形图)

文件-U盘：

保存当前测试数据到U盘：将当前测试数据保存到外部U盘，可以用上位机软件打开进行数据表和波形图。

保存所有历史数据到U盘：将历史记录中的所有历史数据保存到外部U盘，可以用上位机软件打开进行数据表和波形图。

返回：返回上一层目录。

系统：

日期、时间：用于设置、校准仪器的日期与时间。

波特率：计算机串口通讯﹙RS232C﹚，上位机波特率选择为57600bps。

电源校正、机器信息：点击键，进入。

打印选项：提供“打印表头"、“不打印表头"二种，只允许单选。

帮助：仪器内置断口接线、直流控制、测速安装、按键功能、图形分析、时间测试、时间速度测试、动作电压测试等在线帮助。

帮助—断口接线：

如图所示为断口接线帮助，其他详见仪器内置图文。

四、上位机菜单说明

一﹑上位机菜单：

1、文件菜单

新建:即新建立一个测试；

打开:即打开一个已有的测试记录；

存储至SD卡：将当前的测试数据和波图存储在机器的SD卡中；

保存：保存当前的测试的测试结果到PC机上；

另存：功能类似保存；

近打开的文档：查看近打开的测试记录；

打印预览：可以预览当前的测试记录的打印风格；

打印：把当前的测试数据发送到打印机；

数据导出：可以将当前的测试数据导出成word或者excel；

历史记录：此功能可以查看下位机的SD卡存储状态并且可以删除操作；

系统退出：退出当前的测试软件；

2、设置菜单

用户信息：可编辑当前的测试的表头信息；

测量模式：可设置“测量时间"“测试模式"“传感器"信息；

测速选型：可设置“断口数" “速度定义"信息；

电源操控：可设置“电源模式"信息；

合分操作：可设置“分"“合"以及重合闸等信息；

动作电压：可设置低电压操作的相关信息；

同步触发：可以选择同步触发的条件；

参数显示：可选择屏蔽某些参数的显示；

2.1用户信息

可以编辑有关被测对象的相关信息以及实验人员的相关信息，并且能记忆设置的信息；用户也可以通过“表头设置"将此用户信息下发到下位机，可由此省去在下位机设置表头信息的动作；

2.2测量模式

测量时间：范围是0.1到9.9秒，但是在利用232进行上位机操作时建议时长不要超过1.0秒，否则传输数据花 的时间会比较长，当然用USB通讯不存在这个问题；

采样速率：建议选择10Ksps的时间分辨率，缩短传输时间；

测试模式：用户可以选择需要进行的测试模式，四选一；

传感器：可以根据选择所安装的传感器进行设置，如果用直线，可以选择定标并输入所选传感器的长度；如果是角度传感器，则选择不定标并设置校正行程；

2.3测速选型

断口数：可以选择在测试时安装的断口数，为保持测试结果的针对性，必须如实的选择；

速度定义：其中包含了一些不可编辑的速度定义以及可以编辑的速度定义；

2.4电源操控

内电源：点击电压指示值处，直接设置输出电压值，电源输入范围必须在15V到260V之间；

外电源：选中此项，即自动关闭内电源，此时需从 、-端接入外直流电源；

外同步：选中此项，即自动关闭内电源，不需接外电源。仅接入分合负交直流外同步控制线即可；

2.5合分操作

合闸：合闸送电脉冲时间整定；

分闸：分闸送电脉冲时间整定；

合分：合始延时xxxms然后发分闸脉冲；

分合：分始延时xxxms然后发合闸脉冲；

分合分：分始延时xxxms发合闸脉冲，合始延时xxxms发分闸脉冲；

合分合：合始延时xxxms发分闸脉冲，分始延时xxxms发合闸脉冲；

2.6动作电压

起始电压：设置低电压时的起始脉冲的电压值；

终止电压：低电压测试时的终止电压点；

升压幅度：自动升压的幅度；

间隔时间：升压时的两个脉冲的间隔时间；

动作判断：即终止测试的判断条件是“断口分合"或者“辅助开关切换"。

2.7同步触发

同步触发：根据具体的测试项目选择“触发电压"“触发电流"“行程传感器触发"“断口跳变触发"，具体选择那些触发条件需根据实际的测试进行选取。

2.8参数显示

显示一些测试完成后计算的指标。

3.测试菜单

4.查看菜单

波形图：点击可以查看当前测试的断口和行程，速度以及分合闸电流的波形；

数据表：点击可以查看测试的报表；

栅格线：点击可以出现或者消隐栅格线；

4.1波形图

鼠标键盘操作：

放大：在需要放大的区域，点击鼠标不放，由左上拖至右下释放即可，可多次放大。

缩小：点击鼠标不放，由右拖至左释放即可缩小并还原。

拖移：右击鼠标不放拖移即可

标线清除：在任何状态，右击鼠标记为退出光标线。

快捷键：见菜单栏下。

断口：A1～C4断口波形显示与否，受参数显示控制，默认显示A1、B1、C1三个断口，其他断口方灰表示未选中。按下选中的按钮（如A1），波形可纵向展开。

动杆：默认显示行程—时间波形，按速度可切换至速度—时间波形，按行程又可切换至行程—时间波形。并在纵坐标上显示行程、速度大值。

线圈：显示电流—时间波形，并在纵坐标上显示电流大值。

时间单位：横坐标显示测量时间坐标。单位是0.1ms。

自定义分析：

移动鼠标或键盘中的← →键，点击鼠标左键或ENTER键确定*条光标线（蓝色）的位置；再确定第二条光标线（橙色）的位置，点击鼠标左键或ENTER键即计算出差值，常用作自定义两点计算速度。

当前参数：

移动鼠标或键盘中的← →键，显示当前光标线的行程、速度、电流、时间。

4.2 数据表

4.3栅格线

点击可以出现或者消隐栅格线；

5.系统菜单

系统时间设置：设置以及回读机器的当前时间；

电压校准：校正机器的内部电源；

通讯设置：设置通讯的端口和波特率；

曲线图背景色：设置波图的背景色；

二﹑快捷键

五、测速安装

1）万能支架安装：

万能支架M5螺头固定在直线电阻传感器上的固定块上，或角电阻传感器上的固定片上，万能支架固定夹固定在开关本体上。

2）直线位移电阻传感器：

使用时根据测试开关对象、类型的不同，配用相关连接件。

3）角电阻传感器：

开关在分或合状态安装角电阻传感器时，应注意将转轴箭头对应在大黑点方向，这样运动时可避免进入无效区域。实际可选配120度或345度角传感器，详见装箱清单。

六、测试方法

时间测试：（以外电源为例，也可用内电源、外同步方式）

请设置试验类型为时间测试；测试范围确定时间长度、断口数；操作电源选择外电源；合分操作选择方式，或测试界面中按分合键，触发设置选择触发条件，按测试键进行。

时间速度测试：（以外同步例，也可用内电源、外电源方式）

请设置试验类型为时间、速度测试；测试范围确定时间长度、大速度、断口数；传感器选择标尺长度或不定标行程值；速度定义选择类型；操作电源选择外同步；合分操作选择方式，或测试界面中按分合键，触发设置选择触发条件，按测试键进行。

动作电压：（必选内电源方式）

1. 自动方式：设置试验类型为动作电压；测试范围确定断口数；操作电源选择内电源；动作电压选择条件，合分操作选择方式，或测试界面中按分合键，按直流电源键，出现“电源准备中"提示，按测试键自动升压，动作后电压停止。如有必要，此时可按测试键点动送电，按取消退出到数据表，此时可打印、保存动作电压值。

2. 手动方式：设置试验类型为动作电压；测试范围确定断口数；操作电源选择内电源；动作电压选择条件(升压方式选手动)，合分操作选择方式，或测试界面中按分合键，按直流电源键开启内电源，按 “↑"可升压，按“↓"可降压，长按快速调整，按测试键送出电脉冲。

七、 参数概念

1． 时间                                  

合闸时间：合闸线圈受电瞬间起至动静触头*次电气接通的时间。

分闸时间：分闸线圈受电瞬间起至动静触头*次电气分离的时间。

弹跳时间：指动、静触头*次电气接通（断开）起至动、静触头稳态接通（断开）的时间段。

弹跳次数：指动、静触头*次电气接通（断开）起至动、静触头稳态接通（断开）时间过程中弹跳变化的次数。

相内同期：A、B、C相内不同期，指开关相内多断口分（合）闸时间的大差值。

三相同期：相间不同期，指三相中大时间相与小时间相的差值。

辅开切时：即辅助开关切换时间，指从仪器向控制线圈回路送电至回路被自行切断的时间段。

金短时间：合分操作中动、静触头接触的时间段。

2． 行程

总 行 程：动触头从分闸到合闸或合闸到分闸稳态下的位移差值。

开距行程：总行程与接触行程的差值。

接触行程：动、静触头电气接触下的位移行程差。

过冲行程：动触头运动过程中大过冲行程幅值。

反弹行程：动触头运动过程中大反弹（冲）行程幅值。

3．速度

速    度：根据开关出厂定义而设置的分/合闸速度。或叫刚分/合速度、平均速度。

大速度：区间（0.1ms或1ms或10ms）的平均速度中的大值。

速度定义：根据开关生产厂家或国标关于速度定义的要求，在所记录的行程-时间（S-t）运动过程中，计算段的平均速度。V=△S/△t=HL/△t，HL为点段，△t为点段的运动时差。

八、 技术指标

测试通道：时间断口：金属触头 12路 25V，限流50mA

位移传感器：1路

时间测试：范围：0～9.9s  

误差：±0.l%读数±2个字

分辨率：0.1ms

行程测试：范围：0～1000mm

准确度：±1%读数±1个字

分辨率：0.1mm

速度特性: 范围：0.01～20.00m/s

准确度：±1%读数±1个字

分辨率：0.01m/s

图形显示：每路0.1ms的数值

直流电源：调整范围：15～260V

大瞬时电流：20A

准确度: ±1%读数±1个字

负载变化率：≤1%

同步触发：电压：15～260V

电流:0.1-20A

传感器:位移变化

断口：信号跳变

结构形式：型式：顶开便携式

外形尺寸：380mm×262mm×120mm

主机重量：6kg

使用环境：环境温度：-10℃～50℃

相对湿度：≤80% RH

工作电源：电压：AC 220V±10%

频率：50Hz±10%

安全性能：绝缘电阻：＞2MΩ

漏电流：＜3.5mA

介电强度：AC 1500V 50Hz，1min（电源进线对机壳）

九、 售后服务

1. 日常维护

1. 仪器应存放温度-20℃～60℃，相对湿度＜85%，通风干燥，无腐蚀性气体的环境。

2. 室外使用时应避免雨雪侵袭，强光暴晒，以免损坏液晶显示及仪器。

3. 运输时置入防震外箱，避免强烈运动擦伤、振坏仪器。

4. 本仪器长时间不用时，请根据储藏条件，适时开机通电1小时。

5. 打印机工作时，请不要撕扯打印纸。卡纸或换纸时请打开打印机盖板，挤压纸卷轴取出或装进托架，预留纸头穿过盖板槽后固定。

6. 传感器、测试线、安装架等配件用后及时置入包装箱中保管，避免损坏、丢失。

7. 服务支持

1）用户购机后，请及时填写，保管产品包修卡，以便日后维护。

2）本仪器自发货后三年，非人为损坏，本公司将负责三包维修，并负责正常使用寿命内的终身维修。

3）本公司负责仪器的易耗品、配件供应。

4）用户在使用中的一切问题请及时与本公司技术服务部。

十、 典型开关速度定义表

★  如以上表格中未提及开关型号的速度定义可以在S-t波形图中任意截取计算。

十一、简单故障分析与排除