断路器磁控操作机构退磁电流测试仪及测试方法与流程

本发明涉及断路器磁控操作机构退磁电流测试仪及测试方法，属电气测量。

背景技术：

1、断路器半硬磁操作机构（简称磁控机构）的诸多优点逐渐行业的认可，它具有结构简单、机械寿命长、操作时间快、功耗低、材料非稀土、运行环境温度宽、居里温度高的特点。

2、磁控机构剩余磁保持力是衡量磁控断路器是否可靠工作的重要参数。磁控机构磁保持力在工厂检验中可直接通过弹簧拉力机常规设备进行直接测量。操作机构断路器装配前需要测试两种保持力，一种为机构的静态磁保持力，另一为操作机构加装分闸弹簧和触头压力簧后的剩余磁保持力。当断路器完成装配完后，在出厂检验或者现场检修中，通过直接测试装配完成后的断路器的剩余磁保持力比较困难，误差较大。

3、目前在断路器装配完成后可考虑两种测试方法。方法一：对于各相独立操作机构的磁控断路器，在三相未连锁的情况下（断路器为半成品）用专用工装测试某一相的剩余磁保持力，但在断路器机构箱封闭后这种方法不适用，另外工装与断路器接口麻烦，精度非常差。方法二：可在断路器手动分闸连锁处，通过扭矩扳手做接口，做测试手动分闸力，这种测试方法经实践检验测试精度误差大，由于整个机械拉开过程中机械传动每次一致性差别非常大，因此导致测试结果范围比较大。

4、磁控机构不同于永磁机构的硬磁材料，磁控材料在激磁吸合后，依靠剩余保持力维持断路器合闸状态，在退磁后便没有磁性。磁控机构足够的剩余磁保持力是维持断路器可靠运行的保证，如果磁控机构剩余磁保持力不足，则会导致断路器在运行中自动分闸，造成停电事故。

5、磁控机构电气的分闸原理是在机构线圈中施加一个与合闸电流相反的脉冲电流，这种与合闸电流反向相反的电流可称为反向电流，反向电流会在机构线圈中产生一个反向的电磁力和退磁效应，当剩余保持力小于分闸弹簧等的分闸合力时，机构开始分闸，这也就是磁控机构所谓的退磁过程。研究显示，实现分闸的最小反向电流的大小与机构的剩余磁保持力正相关，剩余电磁力越大，这个电流就越大。可以将实现分闸的最小反向电流称为退磁电流，用作评价机构剩余磁保持力的指标。如果磁控机构表面由于多次操作吸入了杂质异物，使得吸合后的剩余保持力变小，也可以通过退磁电流直观地反应出来。因此测量磁控机构的剩余保持力，就可以转变为测量磁控机构的退磁电流。由于目前缺乏用于磁控机构退磁电流的测试（或称检测）方法和测试仪，有必要进行相应的开发。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供能够用于断路器磁控操作机构退磁电流测试的测试仪和测试方法，以便于对断路器磁控操作机构退磁电流的测试。

2、本发明的技术方案是：断路器磁控操作机构退磁电流测试仪，可依据本发明公开的任一种断路器磁控操作机构退磁电流测试方法工作，包括：

3、电流输出单元，用于依据所接收的电流输出控制指令/信号（指令或信号）产生相应的电输出，设有用于与外部连接的电流输出端；

4、综合控制单元，用于产生电流输出控制指令/信号并将电流输出控制指令/信号接入电流输出单元，控制电流输出单元输出由零或明显小于退磁电流的电流值（具体可依据实际情况确定）开始逐渐增大的电流；

5、人工输入单元，用于人工输入；

6、电源单元，用于向电流输出单元和综合控制单元供电。

7、所述人工输入单元可以设有电源按钮、启动按钮和手动调节按钮/旋钮，所述电源按钮为测试仪电源开关的按钮，用于操动电源开关，所述启动按钮为测试仪启动开关的按钮，用于操动启动开关，所述手动调节按钮/旋钮（按钮或旋钮）为手动控制输入元件，通过相应的接口电路接入综合控制单元，用于输入手动控制输入（或称手动控制输入信号）。

8、优选地，所述综合控制单元设有手动模式和自动模式两种工作模式（或称测试模式），在手动模式下，依据所接收的手动控制输入产生电流输出控制指令/信号；在自动模式下，依据预设方式/预设程序产生电流输出控制指令/信号。

9、优选地，还设有用于实时检测输出电流（电流输出单元输出电流）的监控线路（例如，电流传感器及其线缆），所述监控线路的监控输出（例如，输出电流的传感信号）接入综合控制单元。

10、进一步地，综合控制单元设有反馈接口（断路器状态反馈接口），用于接入断路器磁控机构的合分闸信号（或称断路器状态信号），综合控制单元在启动时，检测反馈接口的接入信号（电信号），如反馈接口接入信号为有效反馈信号（例如，反馈接口短路状态信号，具体可依据实际使用状况），进入自动模式，如反馈接口接入信号为无反馈信号或无效反馈信号（例如，反馈接口断路状态信号，具体可依据实际使用状况），进入手动模式。

11、可以使综合控制单元的反馈接口连接断路器位置辅助接点，以从断路器位置辅助接点获得的断路器合闸信号为有效反馈信号。

12、所述电源按钮、启动按钮和手动调节按钮/旋钮可以设置在面板上。

13、进一步地，还可以设有显示单元，所述显示单元设有显示屏，用于显示工作状态、工作参数和/或检测数据等需要显示的数据和信息。

14、所述显示器可以设置在面板上。

15、进一步地，所述电源单元可以包括充电电路、储能元件和辅助电源电路（例如，dcdc电路），充电电路用于向储能元件和电流输出单元供电，其输入侧用于连接外部电源（例如，市电），输出侧接入储能元件和电流输出单元，所述储能元件通过充电电路充电，用于向电流输出单元供电，辅助电源电路将充电电路和/或储能元件的输出电压转化为综合控制单元的工作电压，用作综合控制单元的供电电源。

16、可以依据现有技术通过设置适宜的电源管理电路实施充电电路、储能元件和电流输出单元相互间的连接切换/工作方式切换，例如，实施电流输出单元供电方式的切换和储能元件充放电方式的切换等。

17、所述电流输出单元通常可设有电流输出模块，所述电流输出模块可采用可调直流开关电源。

18、依据实际需要，电流输出模块也可以采用其他适宜形式的可调直流电源模块，可以为相应的dcdc电源模块，也可以为相应的acdc电源模块。当采用acdc电源模块时，可以不经充电电路直接连接外部交流电源。

19、断路器磁控操作机构退磁电流测试方法，采用本发明公开的任一种断路器磁控操作机构退磁电流测试仪实施断路器磁控操作机构退磁电流的测试，将电流输出端采用不对应接线方法接入（或称反向接入）断路器磁控机构的机构线圈，在合闸状态下，向机构线圈注入反向电流（与合闸时注入的励磁电流反向的电流）且持续检测反向电流，注入的反向电流由零或明显小于退磁电流的电流值开始逐渐增大，直至磁控机构实施分闸动作，磁控机构实施分闸动作时检测到的反向电流即为退磁电流。

20、进一步地，综合控制单元设有手动模式和自动模式两种工作模式，在手动模式下，依据所接收的手动控制输入产生电流输出控制指令/信号；在自动模式下，依据预设方式/预设程序产生电流输出控制指令/信号，检测前使综合控制单元的反馈接口连接或者不连接断路器位置辅助接点，启动后综合控制单元依据反馈接口的接入信号判断是否与断路器位置辅助接点连接，如与断路器位置辅助接点连接，则进入自动模式，如未与断路器位置辅助接点连接，则进入手动模式。

21、本发明的有益效果是：由于在合闸状态下进行退磁电流的测试，将施加于机构线圈的反向电流由零（或明显小于退磁电流的值）逐渐缓慢增大，同时对反向电流进行持续的检测，当反向电流达到一定程度后，磁控机构实施分闸动作，此时施加在机构线圈上的反向电流就是该磁控机构的退磁电流，由此实现了对退磁电流的测试（或称检测）；由于设置了能够无极（连续）调节/改变电流输出的电流输出单元，能够在综合控制单元的控制下依据外部输入的指令或预先设定的方式在启动后由零（或明显小于退磁电流的值）开始逐渐缓慢增大输出电流，将该电流输出反向接入（与合闸电流接入方向相反的方向接入，或者说，以能够形成反向电流的连接方式接入）机构线圈，就能够形成用于退磁电流测试的逐渐增大的反向电流，为退磁电流的测试提供相应的条件；由于设置了多种供电方式，能够充分利用源于供电电网的交流电源（例如，市电）以节省用电成本，且在缺乏交流电源或交流电源出现故障时依然能够采用其他电源供电；由于综合控制单元依据其反馈接口是否连接断路器位置辅助接点确定/切换工作模式，方便了测试操作；由于可以将目标断路器位置辅助接点接入（连接）综合控制单元反馈接口，能够自动获得断路器是否分闸的信号，自动记录磁控机构分闸动作时对应的反向电流；由于还设置了手动模式，可以在磁控机构实施分闸动作后不再增大反向电流，方便地获取退磁电流。