断路器可靠性试验设备

小型断路器可靠性试验设备

使用说明书

河北工业大学电器研究所

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一、 设备介绍及用途

小型断路器可靠性试验设备是对低压电器产品中的小型断路器进行可靠性试验的试验设备，贯彻中华人民共和国机械行业标准JB/T 10493-2005“家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性试验方法”，对产品的可靠性进行试验和测定。

本设备是电器检测单位及电器制造企业对所属产品进行可靠性试验和科研性试验的必备设备。

二、 设备性能

1）试验设备能同时对8台试品进行操作可靠性试验和瞬动保护可靠性试验。 2）能同时对32对触头进行接触压降及断开触头间电压的监测。

3）试验过程中，用户可对可靠性试验参数进行修改整定，如闭合触头的接触压降极限值，试验操作频率及总试验次数等。

4）瞬动保护可靠性试验中，试验设备能根据试验要求，自动调节被测试品回路中的试验电流值。

5）能自动记录试验数据及打印，如试验次数、失效试品的编号、失效发生时的总次数、失效触头的编号及失效类型，并能将故障试品自动切除。

6）操作可靠性试验中，试品的操作频率在10 ~ 500次/小时范围内可调，负载因数可调。瞬动保护可靠性试验时，试验设备提供的试验电流可在0 ~ 900A范围内连续可调。 7）能提供4组配套的直流阻性负载（电压24V、6V两种和电流1A、0.1A两种），允许外接负载。

8）操作简便，人机交互界面良好。

三、 安装使用说明

1）控制柜后部右下方为单相电源进线端子L、N，提供试验总电源（包括负载试验回路和控制回路）；大电流柜后部为单相电源进线端子L、N，提供瞬动试验电源。 2）给工控机供电的不间断电源UPS是单相接线，通过接线板接入电源。

3）负载柜前部有负载连线航空插槽4组（2个/组，共32路），分别连接至4种不同的负载；后部有试品触头连线航空插槽2个，接至试品柜后部。大电流柜后部有切换接触器线圈控制连线航空插槽，接至试品柜后部。供接至控制柜内的工控机检测、控制使用。

4）试品安装：试品柜正面有8台试品32对触头的安装位置以及8组接线端子，对应接线即可。

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四、 控制系统使用方法

1） 首先应闭合控制柜开关，接通UPS电源，打开工控机主机，等待工控机自启动。 2） 打开工控机试验运行前，应将试品接线并将试验条件调好。本套设备的正确操作顺序

为：先启动工控机；启动完毕后合上负载柜开关、大电流柜开关；此时即可进行可靠性试验。

3） 双击“小型断路器可靠性试验设备——控制系统”图标，进入登录界面，如图4-1。 4） 在输入框中输入公司名称和操作人员姓名，点击进入系统按钮进入系统运行主界面,

如图4-2，点击退出系统按钮则退出试验系统。

图4- 1 小型断路器可靠性试验系统登录界面

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图4- 2 小型断路器可靠性试验系统主界面

5） 进入试验系统界面后，用户可以通过以下两种方式选择需要进行的操作： （1）用鼠标点击；

（2）用Alt+字母键选择菜单项。

对于子菜单选项，用户可以通过方向键与回车键选择。

注意：在试验过程中，用户可以随时点击帮助菜单或者按下F9键激活帮助菜单项寻找相应的帮助提示。

4-1 试验辅助操作

用户可以点击试验辅助操作菜单对试验系统进行运行前的检测，该菜单下有三个子菜单选项：

1）单台试品操作：分别检测8台电动机动作状况及试品安装是否良好，如图4-3；

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图4-3 单台试品操作界面

2）接触器分断测试：分别测试瞬动试验中涉及到的控制用接触器的工作状况是否良好，如图4；

图4-4 接触器分断测试界面

3）采集卡功能检测：通过对试品触头电压采集判断采集卡的工作状况是否良好，如图4- 5；

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图4- 5 采集卡功能检测界面

完成上一步的系统状态检测后就可以开始试验。

4-2 首先点击试验参数设定菜单选项，进行试验过程中的参数设定。如图4- 6；

图4-6 试验参数设定界面

4-3 完成参数设定之后，需要对试验系统进行初始化。点击初始化菜单项，如图7；

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图4-7 试验系统初始化界面

进行初始化操作主要有两个目的：首先，系统自动检测已安装的试品数及触头数，之后的试验将只对有效试品及触头进行；其次，系统对原有试验数据进行清零处理。用户在执行此操作时应该注意保存已进行的试验参数及试验结果。初始化结束之后，用户可以点击查看试验数据菜单项，检查初始化结果与实际接线是否一致。

初始化结束之后，系统会自动弹出试验参数与试验结果查询界面，用户在其中可以看到初始化结果，如图4-8。核对无误后，用户可以通过点击注册试品编号来为试品填写规定的编号，如图4-9。

图4- 8试验参数与试验结果查询界面

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图4- 9 试品编号填写

4-4 用户在完成参数设定与初始化操作之后，就可以分别点击菜单选项进行操作可靠性试验，瞬动可靠性试验与机械寿命试验。

1）机械寿命试验，如图4-10；

图4- 10 机械寿命试验

用户首先需要点击试品选择按钮，弹出如下窗体：如图4-11；

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图4- 11 机械寿命试验试品选择界面

点击确定按钮选定试品，回到机械寿命试验界面，用户点击开始按钮即可开始试验。试验界面的文本框显示了当前试验次数。进度条分别显示了本次试验循环进度与设定全部试验进度的状态。在试验过程中，用户可以随时点击暂停按钮向系统发出暂停试验请求，系统将在本次试验周期结束之后响应该请求从而进入暂停状态，如图4-12所示：

图4- 12 机械寿命试验暂停界面

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在试验暂停过程中，用户可以点击继续按钮回到试验；用户也可以点击退出按钮退出机械寿命试验，返回系统主界面。

2）操作可靠性试验，如图4- 13；

图4- 13 操作可靠性试验界面

用户点击开始按钮即可开始试验。试验界面的文本框显示了当前试验次数。进度条分别显示了本次循环进度与设定全部试验进度的状态。在试验过程中，用户可以随时点击暂停按钮向系统发出暂停试验请求，系统将在本次试验周期结束之后响应该请求从而进入暂停状态，如图4-14所示；

图4- 14 操作可靠性试验暂停界面

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在试验暂停过程中，用户可以点击继续按钮回到试验；用户也可以点击退出按钮退出操作可靠性试验，返回系统主界面。

在每个周期试验结束之后，如果本周期中发生了试品失效，系统会自动弹出提示窗口，如图4-15；

图4- 15 操作可靠性试验失效数据提示

点击暂停试验按钮，系统进入暂停状态；点击停止计时按钮，系统停止倒计时，等待用户处理数据；点击返回试验按钮，系统返回操作可靠性试验界面，继续进行操作可靠性试验。

3）瞬动可靠性试验：

在瞬动可靠性试验菜单下，用户在进行瞬动试验前可以选择进入调流测试，进行额定电流调节测试以检测调流回路的工作状况，如图4-16：

图4- 16 调流测试界面

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用户首先需要输入调流目标值，并选择调流试品，最后点击调流向系统发出调流命令，当调流值达到规定精度范围时，调流结束，并将最终调流值显示在界面上。

进行瞬动保护可靠性试验时，用户首先需要选择瞬动可靠性试验的试验模式： 模式一：连动试验模式，如图4- 17：

图4- 17 瞬动可靠性试验界面

用户首先需要点击触头选择按钮并参考实际接线对试品瞬动试验支路触头进行选取，在默认状态下，系统自动选取了每个试品的第一个触头做为试验对象，选取界面如图4-18（在界面中，系统自动使初始化时未检测到的触头以灰色显示，防止用户误操作）。

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图4-18 瞬动可靠性试验触头选择界面

当用户点击确定按钮选定触头后退出触头选取界面，进入瞬动可靠性试验主界面，点击开始按钮即可开始试验。试验界面的文本框显示了当前试验次数。进度条分别显示了本次循环进度与设定全部试验进度的状态。在试验过程中，用户可以随时点击暂停按钮向系统发出暂停试验请求，系统将在本次试验周期结束之后响应该请求从而进入暂停状态。

在试验暂停过程中，用户可以点击继续按钮回到试验；用户也可以点击退出按钮退出瞬动可靠性试验，返回系统主界面。

模式二：自主试验模式，如图4-19；

图4- 19 瞬动试验自主试验模式界面

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用户首先需要在瞬动可靠性试验界面左侧自行选取试验试品与大电流倍数，然后点击触头选择按钮选取每个试品的试验通道。其余操作，可参考连续试验模式下试验控制流程。

在每个周期试验结束之后，如果本周期中发生了试品失效，系统会自动弹出提示窗口，如图4-20：

图4- 20 瞬动可靠性试验失效数据提示

点击暂停试验按钮，系统进入暂停状态；点击停止计时按钮，系统停止倒计时，等待用户处理数据；点击返回试验按钮，系统返回操作可靠性试验界面，继续进行操作可靠性试验。 4-5 点击查看试验数据菜单，弹出试验参数与试验结果查询界面，如图4-21；

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图4- 21 试验参数与试验结果查询界面

用户可以在该界面中执行如下操作： 1）查询试验参数设定内容； 2）查询试验状态参数（试验次数）； 3）查询初始化结果；

4）查询瞬动可靠性试验已进行次数； 5）查询机械寿命试验已进行次数； 6）查询操作可靠性试验已进行次数； 7）查询操作可靠性试验与瞬动试验失效数据； 8）保存当前试验记录于指定路径，如图4- 2222；

9）查询历史试验记录，执行本操作，用户可以便捷地查询历史记录，所查询的历史记录显示于数据查询窗口，当退出该窗口后，系统数据将恢复查询前数据，而不影响当前试验；

10）恢复历史试验记录，执行本操作，用户可以便捷地恢复历史记录，所恢复的历史记录显示于数据查询窗口，并且该历史记录所包含的数据将取代执行操作前数据成为当前试验记录数据，如图4-23；

图4- 22 数据另存界面

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图4- 23 恢复历史试验记录界面

11）打印试验数据（包括参数设定记录，初始化结果，试验失效数据），点击打印参数与初始化结果按钮执行打印操作后，系统将分别打印参数设定内容，初始化结果；点击打印全部结果按钮时，则打印参数设定内容、初始化结果，操作可靠性试验失效数据，瞬动可靠性失效数据、机械寿命试验结果四部分，如错误！未找到引用源。24；

图4- 24 打印数据界面

4-6 帮助功能

在试验进程中，如果遇到任何关于试验系统应用的问题，用户可以点击帮助菜单或者按F9进入帮助界面寻找对问题的解答，如图4-25：

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图4- 25 帮助界面

4-7 关于文件菜单选项

文件菜单下有如下选项可供用户执行操作：

当用户点击打开、保存、另存为、打印操作时，界面将跳转至查询试验参数界面，用户可以通过点击该界面所对应的各命令按钮执行所需操作。如果用户要求退出本试验系统，则可点击退出选项，程序会出现询问用户是否退出试验系统的对话框，如图4- 26：

图4- 26 退出提示界面

当用户在询问是否要求退出试验的对话框上点击确定按钮后，试验系统退出，关闭设备，断开电源，如图4- 27；当用户点击取消按钮时，试验系统自动返回。

图4- 27 退出试验界面

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五、 注意事项

5.1 当电网电压易出现较大波动时，应添加稳压器以维持试验中正常的试验条件。 5.2 试品触头的电压、电流利用接线插头转接不同的负载进行调整。

5.3 试验结束或暂停试验，切断电源前应将调压器回零，以便下次从零开始调节。 5.4 进行操作可靠性试验时，在最初的试验阶段要注意观察试品机械动作情况，保持试品

动作要灵活可靠。试验过程中，每4小时滑动槽内注入机油；每８小时运动连杆轴处注入机油。

5.5 为保证人身安全，请将试验设备屏体安全接地。 ．．．．

六、 控制系统使用时的故障类型及解决办法

在使用本系统过程中可能会遇到如下几种常见的故障类型：

1．由于试验人员启动本试验系统时没有把负载柜上电源开关打开、或试验过程中突然停电、又或断路器自动跳闸等原因引起的电源故障，故障界面如图6-1；

图6-1 操作可靠性电源故障界面

当遇到此类故障时，试验人员首先需要退出正在进行的试验界面，等待电源恢复，然后闭合负载柜开关，重新进入故障前试验界面开始试验。

2．由于试验人员启动本试验系统时没有闭合大电流柜上电源开关，或电源掉电引起的电源故障，故障界面如图6-2：

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图6-2 打印机电源故障界面

当遇到此类故障时，试验人员首先需要退出正在进行的试验界面，立刻按动大电流柜上的电压降按钮直到电动调压器可靠回零！等待电源恢复正常后，闭合大电流柜上的电源开关，重新进入故障前试验界面开始试验。

3．由于打印机电源开关没有闭合引起的打印故障，如图6-3；

图6-3 打印机电源故障界面

此时试验人员只要开启打印机电源开关，打印机便会响应试验人员的打印请求。

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附录A

小型断路器可靠性试验设备——硬件电路原理图

图1 电动机运动辅助保护回路电路图

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图2 瞬动保护可靠性试验电流产生单元电路图

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