本實用新型涉及一種測量裝置，更具體地講，是關(guān)于工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的控制單元是智能開關(guān)的核心，其主要職責(zé)是自動識別斷路器的工作狀態(tài)、自動調(diào)整斷路器的操動機構(gòu)、記錄并顯示斷路器的工作狀態(tài)以及具有與遠端主機進行通信的功能，良好的電磁兼容性能是智能開關(guān)運行的基本保障。

對于變電所而言，面臨的主要干擾情況有：斷路器主回路操作、隔離開關(guān)操作、電網(wǎng)諧波及雷電沖擊，要求智能二次設(shè)備與斷路器集合成一體使用，這使得二次設(shè)備距離干擾源更近，對其電磁兼容性能提出了新的要求。

在十二五期間，我國政府已經(jīng)制定了高壓開關(guān)行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，其中重點提到了加強開關(guān)智能化的研制工作，結(jié)合國內(nèi)外的行業(yè)形勢，未來高壓開關(guān)智能化將成為發(fā)展主流。

因此，需要設(shè)計一種對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備在工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境下的性能研究系統(tǒng)，研究智能開關(guān)電器二次設(shè)備在各種電磁環(huán)境下經(jīng)受的抗擾度，分析智能開關(guān)電器在各種運行狀態(tài)下可能受到的電磁干擾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，申請人經(jīng)過多次實踐改進，設(shè)計了工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)，簡單方便的分析智能開關(guān)電器在各種運行狀態(tài)下可能受到的電磁干擾，搭出實驗回路，從而測量出實際干擾。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)，包括功率管控制電路、模擬開關(guān)和信號處理的控制板及單片機控制板，所述功率管控制電路包括100MHz帶寬示波器、斷路器控制輔助回路及開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備，所述模擬開關(guān)和信號處理的控制板包括電磁場測試儀、工頻大電流回路及帶顯示器的開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備，所述單片機控制板包括100MHz帶寬示波器、電磁場測試儀、高壓回路及開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備。

進一步地，本實用新型為了進一步觀察功率管控制電路的工作，將所述功率管控制電路配合斷路器控制輔助回路的電感線圈工作。

再進一步地，為了觀察不同位置下，工頻磁場對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的顯示、控制功能的干擾，本實用新型將所述工頻大電流回路附近放置有電磁場測試儀及帶顯示器的開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備，利用放置位置的遠近測量工頻磁場對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的干擾。

再進一步地，所述高壓回路包括隔離刀及斷路器，本實用新型為了測量電場強度及對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的影響，將所述隔離刀通過人力拉動產(chǎn)生高頻電磁場。

再進一步地，為了更好的實現(xiàn)實用新型的效果，本實用新型還限定了，所述隔離刀距離電場強度測試點的垂直距離為2m，所述隔離刀距離單片機控制板的測量點的垂直距離為2.8m，所述隔離刀操作時1D閉合2D斷開。

更進一步地，為了測量信號口、電源口的干擾信號，本實用新型更進一步地技術(shù)方案為，所述100MHz帶寬示波器配備2支高壓隔離探頭。

有益效果：本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是：

1、本實用新型采用功率管控制電路，觀察控制電路在正常情況和受干擾情況下各個測試點受到的干擾電壓波形。

2、本實用新型采用模擬開關(guān)和信號處理的控制板，具有發(fā)送信號、液晶屏顯示及模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，可以測量不同磁場環(huán)境下控制電路板電源口電壓變化百分比、測量信號口方波上升沿的時間變化率，并且可以通過觀察液晶屏顯示受到的影響程度，以及考察單片機的ADC準確率。

3、本實用新型利用隔離刀的開合產(chǎn)生的輻射場研究對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的影響。

附圖說明

圖1為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中功率管控制電路圖方式一。

圖2為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中功率管控制電路圖方式二。

圖3為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中模擬開關(guān)和信號處理的控制板電路模擬圖。

圖4為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中隔離刀開合產(chǎn)生的輻射場對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備影響的實驗?zāi)M圖。

圖中：

1a/1b/1c、過壓保護器件，2a/2b/2c、輔助線圈，3、輔助觸點，4a/4b、輔助觸點(常閉)，5、繼電器觸點(常開)，6、F10輔助開關(guān)感應(yīng)電壓，7、開關(guān)，8、低頻場強探頭，9、單片機及外圍電路，10、信號發(fā)生器，11、液晶顯示器，12、示波器，13、隔離刀，14、1D，15、2D，16、磁場探頭，17、單片機，18、電壓互感器。

具體實施方式

下面通過一個最佳實施例，對本技術(shù)方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。

如圖1所示，為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中功率管控制電路圖方式一，模擬正常工作情況：存在過壓保護器件1a、1b工況下，通過輔助觸點3與輔助線圈a點觸發(fā)控制電路中的功率管，測量功率管及控制電路各端口承受的傳導(dǎo)過電壓。

如圖2所示，為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中功率管控制電路圖方式二，模擬受干擾情況：不存在過壓保護器件1c下，開關(guān)7斷開，當(dāng)輔助觸點(常閉)4a、繼電器觸點(常開)5及輔助線圈2b通過F10輔助開關(guān)感應(yīng)電壓6，由其他回路切感性負載后產(chǎn)生過電壓時，通過輔助觸點(常閉)4b、輔助線圈2c及過壓保護器件1c測量功率管控制電路各端口承受的過電壓。

如圖3所示，為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中模擬智能開關(guān)控制及信號處理系統(tǒng)的控制板電路模擬圖。

研究穩(wěn)態(tài)大電流時通過時，對二次系統(tǒng)造成的影響，不同磁場環(huán)境下，通過低頻磁場強探頭8測量非屏蔽控制電路板電源口電壓變化百分比(電源為DC5V)，測量信號口方波上升沿的時間變化率，觀察液晶顯示器11受到的影響程度，信號發(fā)生器10發(fā)出固定電平，考察單片機及外圍電路9的ADC準確率，以示波器12顯示為標(biāo)準。

如圖4所示，為工頻和瞬態(tài)電磁環(huán)境對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備的性能研究系統(tǒng)中隔離刀開合產(chǎn)生的輻射場對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備影響的實驗?zāi)M圖。

通過人力拉動隔離刀13產(chǎn)生高頻電磁場，測量場強及其對開關(guān)二次監(jiān)控設(shè)備工作的影響，磁場探頭16測試點離隔離刀垂直距離2m，單片機17測量點距離隔離刀13垂直距離約2.8m，隔離刀13操作時，1D14閉合，2D15斷開，操作隔離刀13相當(dāng)于切斷(或加載)6m長母線和電壓互感器18。

隔離刀13操作時，測量離地約1.1m處瞬間電磁場，示波器12測量電路板電源及輸出方波受到的干擾。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。