多功能试验箱的研发

严嘉明　周健文　张徳存

摘  要：文章提出研发一种在配电网领域使用的多功能试验箱，并对其研发过程展开详细探讨，具体包括其技术方案、保护系统、实施方式等内容，研发的目的在于克服测试过程中缺少对设备以及继保仪的保护的不足，提供一种多功能试验线箱，从而能够在待测试设备和继保仪之间连接并起到保护作用，防止在试验中出现开路或短路的现象，进而提高试验效率。

关键词：多功能试验箱  接触器  保护系统

中图分类号：TQ153    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）04（a）-0021-02

目前，配网自动化开关投运前必须先进行仓库调试。在对设备进行测试时，需要通过继保仪对开关二次部分输入电流电压来测试设备的“三遥”是否正常。试验的顺利进行，除了需要继保仪正确输出设定的电压电流外，连接着设备和继保仪之间的试验线也十分重要。现有的仓库调试中，由于在试验过程中经常拔插端子排，所以现场的试验线往往容易缠绕在一起，十分凌乱。而且现有的试验线都较长，部分线材经常与地面摩擦，导致试验线磨损，这样会带来一定的安全隐患。另外，由于在仓库现场测试中，试验线插头经常要拔插，容易出现在电流测试通道时开路或电压测试通道时短路的现象。对此，该文提出研发一款多功能试验箱，并对此进行了详细的研究和探讨。

1  技术方案

提供一种多功能试验线箱，包括箱体，箱体内设有保护系统和用于收集保护系统中的试验线的集线装置，保护系统中用于与继保仪连接的输入端和用于与待测试设备连接的输出端均位于箱体上。多功能试验线箱保护系统用于保护待测试设备以及继保仪，能够防止在电流测试通道时开路、在电压测试通道时短路的现象;集线装置的设置，用于收集过长的试验线，防止试验线与地面摩擦，且运维人员能够根据现场需要拿取适当长度的试验线，提高工作效率;箱体的设置能够便于保护系统和集线装置的移动，减少浪费不必要的人力物力;保护系统的输入端与输出端均位于箱体上的设置，能够便于该试验线箱与继保仪、待测试设备的搭接。图1为多功能试验线箱的结构示意图。

2  保护系统

保护系统能够起到保护作用，保护系统包括PLC模块和与PLC模块电连接的AD模块、继电器模组、电压电流保护电路，电压电流保护电路与继电器模组电连接;保护系统的输出端与PLC模块、电压电流保护电路电连接;保护系统的输入端与电压电流保护电路电连接。电压电流保护电路包括顺次电连接的接触器组、霍尔电流传感器组、第一电源[1];接触器组还与继电器模组、保护系统的输出端电连接;霍尔电流传感器组还与PLC模块、保护系统的输入端电连接[2]。PLC模块上还电连接有电源开关和操作按钮。继电器模组上电连接有第二電源。

3  具体实施方式

3.1 实施例1

该研发一种多功能试验线箱的第一实施例，包括箱体1，箱体1内设有保护系统3和用于收集保护系统3中的试验线的集线装置2，保护系统3用于与继保仪4连接的输入端和用于与待测试设备5连接的输出端均位于箱体1上。

保护系统3用于保护待测试设备5以及继保仪4，能够防止在电流测试通道时开路、在电压测试通道时短路的现象。

集线装置2的设置，用于收集过长的试验线，防止试验线与地面摩擦，且运维人员能够根据现场需要拿取适当长度的试验线，提高工作效率。

箱体1的设置能够便于保护系统3和集线装置2的移动，减少浪费不必要的人力物力。

保护系统3的输入端与输出端均位于箱体1上的设置，能够便于该试验线箱与继保仪4、待测试设备5的搭接。该实施例中，待测试设备5可以为各种交直流电流、电压、中间、信号、重合闸、差动等多种单个继电器及整组继电保护屏。

另外，保护系统3包括PLC模块31和与PLC模块31电连接的AD模块32、继电器模组36、电压电流保护电路39，电压电流保护电路39与继电器模组36电连接;保护系统3的输出端与PLC模块31、电压电流保护电路39电连接;保护系统3的输入端与电压电流保护电路39电连接。PLC模块31、AD模块32、继电器模组36、电压电流保护电路39的设置使保护系统3能够起到保护作用。

其中，如图2所示，电压电流保护电路39包括顺次电连接的接触器组391、霍尔电流传感器组392、第一电源393;接触器组391还与继电器模组36、保护系统3的输出端电连接;霍尔电流传感器组392还与PLC模块31、保护系统3的输入端电连接。PLC模块31上还电连接有电源开关33和操作按钮34。继电器模组36上电连接有第二电源37。具体地，第一电源393为±15V开关电源，第二电源37为24V开关电源。

其中，箱体1包括箱体主体13和设于箱体主体13上的面板11，电源开关33、操作按钮34、保护系统3的输出端均位于面板11上表面。面板11和箱体主体13的设置能够便于运维人员对该试验线箱进行操作。箱体主体13内设有底板14，PLC模块31、AD模块32、继电器模组36、电压电流保护电路39均装设于底板14上。底板14的设置能够防止保护系统3中的试验线搭接被误碰。该实施例中PLC模块31、AD模块32、第二电源37、继电器模组36、接触器组391均通过DIN导轨16固定于底板14上。底板14上还设有若干用于放置连接导线的槽体15。保护系统3的输出端为插头35，保护系统3的输入端为插座38;插座38位于箱体1的外表面。插头35和插座38的设置能够便于该试验线箱与继保仪4、待测试设备5的搭接。

具体来说，接触器KM1的进线常开端及常闭端并联接霍尔电流传感器A1，接触器KM1的出线常开端与AI2端插头35连接，接触器KM1的出线常闭端接在NI1端;接触器KM2的进线常开端及常闭端并联接霍尔电流传感器A2，接触器KM2的出线常开端与BI2端插头35连接，接触器KM2的出线常闭端接在NI1端;接触器KM3的进线常开端及常闭端并联接霍尔电流传感器A3，接触器KM3的出线常开端与CI2端插头35连接，接触器KM3的出线常闭端接在NI1端;以上连接电路构成电流保护电路。接触器KM4的进线常开端与霍尔电流传感器A4连接，接触器KM4的出线常开端与AU2端插头35连接;接触器KM5的进线常开端与霍尔电流传感器A5连接，接触器KM5的出线常开端与BU2端插头35连接;接触器KM6的进线常开端与霍尔电流传感器A6连接，接触器KM6的出线常开端与CU2端插头35连接。以上连接电路构成电压保护电路。

另外，集线装置2内设有转动机构和试验线，试验线缠绕于转动机构上;试验线的一端与保护系统3的输出端连接，试验线的另一端与电压电流保护电路39连接。转动机构的设置使运维人员能够根据现场需要拿取适当长度的试验线。该实施例中转动机构为转轴。

3.2 实施例2

该实施例与实施例1类似，所不同之处在于，该实施例中箱体主体13上转动连接有箱盖12，箱盖12与箱体主体13之间通过扣体卡接。箱盖12的设置能够防止设置在面板11上的部件被误碰。该实施例中箱体主体13上设置有把手，箱盖12上还设有用于放置工具的网袋。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。

4  结语

此次研发的多功能试验箱保护系统的设置，用于保护待测试设备以及继保仪，能够防止在电流测试通道时开路、在电压测试通道时短路的现象。其中集线装置的设置，使运维人员能够根据现场需要拿取适当长度的试验线，也能够减少试验线与地面之间的磨损。其箱体的设置，能够防止保护系统中的试验线搭接被误碰，以及能够便于保护系统和集线装置的移动，提高工作效率。

参考文献

[1] 马胜利.霍尔电流传感器计量平台的设计与实现[D].电子科技大学，2019.

[2] 张文娟，张飞鸽.基于霍尔传感器的电流检测系统设计[J].内江科技，2019（3）：56-57.

作者简介：严嘉明（1994，6—），男，汉族，广东江门人，本科，助理工程师，从事配网自动化相关工作。