低壓斷路器智能測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0.引言

低壓斷路器產(chǎn)品主要應(yīng)用在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，用于分配電能和保護(hù)線路、電源及用電設(shè) 備免受過載、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(tǒng)是集計(jì) 算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)、檢測技術(shù)為一體控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低壓斷路器雙金屬片（熱脫扣器） 的電流過載測控功能，解決了傳統(tǒng)工藝中由于手工調(diào)節(jié)的隨機(jī)性大、質(zhì)量難以控制的問題， 其極大程度提高產(chǎn)品檢測精度與生產(chǎn)效率，以適應(yīng)低壓電器市場的高需求。本文介紹低壓斷 路器檢測工藝，以及該智能測控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過反 復(fù)調(diào)試，低壓斷路器智能測控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、高效，目前已在上海某斷路器生產(chǎn)廠家現(xiàn)場應(yīng)用。

1 低壓斷路器檢測控工藝要求

低壓斷路器具有過載保護(hù)、短路保護(hù)等功能。目前該系統(tǒng)適用范圍是在斷路器過載保護(hù)中采 用雙金屬片保護(hù)（熱脫扣器），當(dāng)雙金屬片熱變形時推動脫扣機(jī)構(gòu)動作而切斷電源的保護(hù)形 式。過載保護(hù)時雙金屬片的工作原理：當(dāng)斷路器的回路電流超過額定值時，雙金屬片受熱變 形，并向脫扣器的一側(cè)偏移，直到雙金屬片上的脫扣螺釘頂?shù)矫摽垩b置，此時脫扣器發(fā)生跳 閘動作，切斷回路電流。當(dāng)在規(guī)定的脫扣時間內(nèi)斷路器沒有動作，通過調(diào)整脫扣螺釘、螺母 在雙金屬片上的位置，調(diào)整后使得斷路器能夠達(dá)到斷路脫扣時間的要求[2][3]。

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

（1）計(jì)時至脫扣機(jī)構(gòu)動作，得t1。

（2）如t1 大于規(guī)定的Tmin（斷路器合格標(biāo)準(zhǔn)最短時間）,而脫扣機(jī)構(gòu)還沒動作，則啟動螺釘螺母調(diào)整機(jī)構(gòu)，至雙金屬片推動脫扣機(jī)構(gòu)動作。

（3）如t1 大于規(guī)定的Tmax（斷路器合格標(biāo)準(zhǔn)最長時間）,而還沒動作，則作為故障處理。

（4）對B 和C 相測試重復(fù)上述測試步驟。

（5）三相測試完畢合格后，記錄測試數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提示測試完成。

2. 低壓斷路器智能測控系統(tǒng)總體概述

智能系統(tǒng)采用三層分布式控制結(jié)構(gòu)（如圖 2），分為現(xiàn)場設(shè)備層、現(xiàn)場控制層和監(jiān)控管理層三層架構(gòu)。

（1）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場控制設(shè)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(diào)整、松開等一系列連鎖測控操作。所設(shè)計(jì)螺釘螺母調(diào)整機(jī)械復(fù)合機(jī)構(gòu)，結(jié)合激光定位 的數(shù)控跟蹤方式，進(jìn)行同時對雙金屬片上的螺釘和螺母進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無附加力的同心 雙柔軸調(diào)節(jié)功能。