高壓開關機械特性測試儀的詳細介紹

一、概述
KJTC-Ⅳ高壓開關機械特性測試儀，是一種全新設計的檢測高壓斷路器機械動特性的專用儀器。該儀器采用高科技技術，集計算機、打印機、測量接口電路、操作電源等于一體，是高壓斷路器檢測的新專用儀器。該測試儀器上配置了兩種適用于不同距離、精度測試的位移傳感器，由儀器自動識別系統對選用的傳感器進行識別，完成對少油、多油、六氟化硫、真空高壓斷路器的測距、測速。在儀器的設計上，只需一次合（分）動作，即能將六個斷口的全部數據采樣記錄下來，用單鍵操作顯示測量結果，并能打印記錄測量數據，打印六個斷口的電流波形圖及一個斷口的動觸頭時間特性曲線圖。儀器在設計上嚴格依照國標"GB 1984"和"GB 3309"中的定義進行數據的處理。
二、儀器功能與特點
1、測試功能
⑴ 合（分）閘先后順序 同時測一至六個斷口
⑵ 三相不同期 同時測一至六個斷口 ms
⑶ 同相不同期 同時測一至六個斷口 ms
⑷ 合（分）閘時間 同時測一至六個斷口 ms
⑸ 合（分）閘彈跳時間 同時測一至六個斷口 ms
⑹ 合（分）閘速度 測一個斷口 m/s
⑺ 合（分）閘*大速度 測一個斷口 m/s
⑻ 合（分）閘平均速度 測一個斷口 m/s
⑼ 動觸頭行程 同時測一至六個斷口 mm
⑽ 動觸頭超行程（接觸行程） 同時測一至六個斷口 mm
⑾ 合分時間（金屬短接時間） ms
⑿ 無流時間（自動重合閘無電流間隔時間） ms
2、儀器主要性能及特點
⑴ 儀器采用了高穩定器件。浮空的，大面積的，數字濾波等抗干擾技術。
⑵ 儀器配置了兩種位移傳感器，適用于對不同距離、速度、精度要求的高壓斷路器進行檢測，在不同的傳感器插入后，儀器將自動識別。儀器對高壓斷路器合（分）閘操作、重合閘操作能自動識別，對操作后的各種數據全部自動采集。測量計算過程由CPU自動完成。
⑶ 儀器對高壓斷路器在測量中的接線錯誤及操作中的錯誤指令和不成功操作，具有自動識別能力及較強的自我保護功能。
⑷ 儀器對合（分）閘先后順序及各斷口的實際合（分）閘時間均予以顯示，對檢修、調試高壓斷路器的三相不同期、同相不同期提供了依據，對有關時間量的數據，以0.1毫秒的數據自動不予顯示輸出。
⑸ 儀器對動觸頭的行程、超行程的測量，只要在高壓斷路器任意一相的斷口上安裝傳感器，即能同時將三相各斷口的行程、超行程數據測量計算出來，儀器對速度的測量精度為1%秒米。
⑹ 電源箱提供了0～250V直流操作電源對高壓斷路器直接進行操作。適用于電磁、液壓、彈簧儲能等直流控制的操作機構。
⑺儀器體積小、重量輕、操作簡單、便于攜帶，特別適用于野外流動檢測及變電站現場檢修測試，是高壓斷路器生產、檢驗、檢修、調試所必備的工具。
三、儀器技術指標
1、綜合技術指標
儀器外接操作電源電壓： 交直流48V～280V
輸出操作機構電壓： 交直流48V～280V
同時可測量的斷口數： 1～6個
主機至測量精度與誤差傳感器距離： 機械型傳感器10米
真空型傳感器5米
工作電源： 交流220V；50Hz0±10%
工作環溫： -0℃～+40℃
功 率： ＜55W 
重 量： 主機5kg
2、測量精度與誤差

四、儀器面板介紹（見圖一）

1、電壓輸入；
2、合分閘信號接線插口； 
3、斷口信號接線插口；
4、傳感器輸入插口；
5、測量結果顯示屏；
6、打印機；
7、220V電源插座；
8、儀器電源開關；
9、操作鍵；
10、數據打印鍵；
11、波形打印鍵；
12、曲線打印鍵；
13、數據顯示鍵；
14、**鍵；
15、接地柱。
五、測量線的連接與測試方法
1、注意事項
儀器在連接、拆除斷口測量線及更換位移傳感器時必須切斷電源開關，在切斷電源的情況下進行連接。
該儀器設置了六個斷口輸入端子，儀器在程序上設定以A斷口的采樣數據來計算行程、超行程及合（分）閘速度。在連接斷口線時，必須將安裝了傳感器相的斷口線連接在儀器的A接線柱上，（例：如將傳感器安裝在高壓斷路器的B相上，應將B相的斷口線連接在儀器的A接線柱上，此時，測量顯示出的A斷口數據實際上是B相斷口的數據），否則，儀器測量出的行程、超行程及速度數據有誤。在使用中將位移傳感器安裝在高壓斷路器的哪一相上，可按用戶要求任意選擇。
2、斷口線的連接
⑴ 測量真空、六氟化硫、少油三相三斷口高壓斷路器的接線方法（見圖二）。
檢測三相只有三個斷口的高壓斷路器時，首先將高壓斷路器A、B、C三相斷口連接在儀器的A、B、C紅色接線上（選擇相應類型的位移傳感器安裝）。其余一根測量對應線同儀器面板上對應端的黑色接線插連通。

⑵ 測量少油多油六斷口高壓斷路器的接線方法（見圖三）。
檢測三相六個斷口的高壓斷路器時采用九根線的連接方法。如：少油SW6-110型斷路器，將A相斷口1、斷口2接線分別連接儀器面板上的A、A1插口，此時，相應的位移傳感器應安裝在高壓斷路器的斷口1處，并將A相動觸頭公用端連接儀器面板的公用黑插口上。依照此方法，再連接B、C相。此時儀器所顯示的三相不同期時間即為六個斷口的相差時間，同相不同期時間是以三組斷口即A與A1，B與B1，C與C1的相差時間。

⑶ 測量少油十二斷口高壓斷路器的接線方法。
對少油SW6-220型高壓斷路器檢測時，首先應進行分相測量，將其中一相上的兩臺高壓斷路器之間的軟連接斷開，對兩臺高壓斷路器的接線方法參照第⑵條中的少油SW6-110型高壓斷路器的連接方法連接。儀器的C與C1入口不接輸入線。此時儀器測量顯示的三相不同期時間為該組四個斷口中*快與*慢的兩個斷口之間的相差時間，顯示的同相不同期時間分別為斷口A與A1，B與B1的相差時間。
在對每一相高壓斷路器分別調試測量合格后，再進行三相不同期的測試。測量十二個斷口的三相不同期時，需要將每一相中兩臺高壓斷路器的軟連接接通，以三相高壓斷路器中的軟連接處作為各相的公用端，連接在儀器面板的公用黑插口上，再將每一相高壓斷路器的進線與出線端子分別對應連接在儀器的A、A1、B、B1、C、C1的插口上，即將開關的十二個斷口連接成六個串聯斷口進行測試，按此方法進行連接后的測量結果與 十二個斷口分別連接測量結果完全相同。此時儀器所顯示的A與A1，B與B1，C與C1口的同相不同期時間分別為三組串聯斷口各自的相差時間，三相不同期時間為三相中六個串聯斷口的相差時間，即也是三相十二個斷口中*快與*慢斷口的相差時間（注：在對三相不同期測量時應保持三相操作機構的壓力相同）。
3、合（分）閘信號線的連接
連接合分閘信號線時，應先切斷高壓斷路器原有控制部分的電源，將儀器合（分）閘信號接線插口的連接線直接與高壓斷路器的控制回路對應連接。做合閘操作時，必須接在合閘控制回路上，也就是接線端子排上的合閘控制點和共用地，做分閘時，接端子排上的分閘控制點和共用地，經過輔助開關操動高壓斷路器。

4、位移傳感器的安裝與調整
⑴ 把傳感器多功能支架的底座固定于被測高壓斷路器上，傳感器殼體安裝固定在支架的絕緣托板上，絕緣托板兩側的滑套與傳感器固定支架上的支撐桿相接，傳感器滑標必須安裝尼龍件，將尼龍件的另一端通過延長桿連接在高壓斷路器的動觸頭上，連接桿除兩端的螺紋部分外，都應套有絕緣套管。之后先調整多功能支架底座的左右位置使連接桿與傳感器主體上的導向孔安裝同心，并用絕緣托板兩側上的滑套來調整傳感器主體的安裝高度，安裝高度的基準是以高壓斷路器在合閘或分閘靜止位置時，傳感器滑標的金屬部分均能在傳感器主體導向孔的兩端露出為宜。（注：因連接桿是從定觸頭的中心穿過后與動觸頭連接，所以連接桿外側必須保持有良好的絕緣性能，否則，在高壓斷路器動作時，連接桿會與定觸頭接觸而形成電連接，并造成儀器采樣計算出的行程、超行程及合（分）閘速度等數據錯誤，從而造成測量失敗。）如果作預防性試驗，不檢測行程和速度時，可以不安裝位移傳感器。多功能傳感器支架在少油SW6-110型高壓斷路器上安裝。
⑵ 自制傳感器支架的要求
自行制作的傳感器支架應能將傳感器主體固定牢固，并且使之與高壓斷路器絕緣，滑標通過尼龍件與動觸頭絕緣連接，并與傳感器導向孔安裝盡量同心，確保滑標能隨動觸頭做1:1相應運動,高壓斷路器在合分閘靜止狀態時,在傳感器導向孔兩端均能露出滑標的金屬部分為宜。
5、連接好斷口測量線、合分閘信號線后，插入傳感器插頭，打開電源，儀器會自動進入等待操作狀態，此時，數碼窗顯示等待提示符"d",在測量高壓斷路器時，應先作合閘操作，測量后不能切斷儀器電源，只能按**鍵來**合閘數據，而后，才能測量高壓斷路器的分閘參數。若高壓斷路器先作了分閘操作，儀器數碼窗將會顯示失敗提示符"S"，此時，請按**鍵，使儀器數碼窗顯示等待提示符"d"，進入等待狀態后，再重新進行合閘操作。（注：在對高壓斷路器的超行程調整后，應先測量其合閘參數，否則，測量出的超行程有誤。）
六、測量結果的顯示輸出
1、接入電源開關
儀器數碼窗顯示等待提示符"d"，儀器采樣到高壓斷路器的操作信號后，數碼窗開始顯示測試提示符"C"，儀器進行數據計算處理（約5～8秒鐘）。若操作失誤或是不成功操作，數碼窗顯示失敗提示符"S"。注意：如果測量時傳感器的安裝及儀器測量線的連接有問題時，也會出現失敗提示符"S"。
2、合閘操作的參數測量
對高壓斷路器進行合閘操作后，儀器顯示測試提示符"C"后（不正常和不成功操作除外），面板上的合閘燈亮，此數碼窗中顯示的參數均為高壓斷路器的合閘參數。繼續按動數據顯示鍵，分別顯示開關合閘操作的各種參數；進行分閘操作時，面板上的分閘燈亮，顯示的數據為分閘操作的參數。
3、數據的數碼顯示輸出
⑴ 儀器采樣結束后，此時數碼窗顯示高壓斷路器六個斷口的合閘先后順序。
⑵ 按一下顯示鍵，此時數碼窗顯示為高壓斷路器合閘時的三相不同期時間，可根據合（分）閘的先后順序對高壓斷路器再進行調整。當不同期的時間相差小于0.1S時，儀器自動跳過，不予顯示。
⑶ 再按一下顯示鍵，此時數碼窗顯示的是高壓斷路器的同相不同期時間。（注：A表示A與A1的同相不同期時間，B表示B與B1的同相不同期時間，C表示C與C1的同相不同期時間。）
⑷ 再按一下顯示鍵，此時數碼窗顯示的是高壓斷路器固有的合閘時間，再繼續按顯示鍵，將分別顯示六個斷口的實際合閘時間。
⑸ 再按一下顯示鍵，數碼窗則分步顯示A、A1、B、B1、C、C1斷口的合閘彈跳時間（注：斷口無接線時或彈跳時間小于0.1S時，儀器自動不顯示）。
⑹ 繼續按一下顯示鍵，此時數碼窗顯示為高壓斷路器的剛合速度，繼續按顯示鍵，此時分別顯示高壓斷路器的合閘的*大速度、平均速度、行程、超行程。（注：使用真空型傳感器測量行程、速度時，儀器不顯示剛合（分）速度、*大速度，只顯示行程、超行程和平均速度。速度的顯示精度為1秒米即小數點后兩位數。）
4、自動重合閘操作測量參數
⑴ 分-0-合分操作 （0＜3s）
⑵ 合分操作
⑶ 分-0-合操作 （0＜3s）
以上三種操作中，無論是哪一種操作，都可得到高壓斷路器重合閘操作后的所有測量數據。
5、本儀器具有顯示功能
如：測量出的行程數據不符合要求，需要調整高壓斷路器時，只要將數據停留在行程位置上，按數據**鍵，對高壓斷路器調整后，重新進行合閘操作，行程數據則優先顯示出來，其它數據仍然可以循環顯示。
6、打印輸出結果
高壓斷路器進行測量操作后，等待采樣提示符"C"從數碼窗顯示消失后，可通過按打印鍵，便可打印出相應的測量數據報告及六個斷口的電流波形圖和一個斷口的時間-行程特性曲線等資料（可重復打印）。
七、打印格式
1、斷口電流波形圖的打印格式
圖中時標T每格為1ms；
圖中HE為合閘操作信號；
圖中FN為分閘???作信號；
圖中A-C1為開關斷口信號。
2、A斷口動觸頭行程位移特性曲線的打印格式
使用普通型時：
圖中時標T每格為10ms；
圖中位移標S每格為10mm。
使用真空型時：
圖中時標T每格為10ms；
圖中位移標S每格為1mm。
八、依據測量結果調試高壓斷路器及判斷故障
儀器所顯示出的測量結果或打印出的電流曲線圖及動觸頭運動曲線圖，真實地反映出了所測高壓斷路器的機械特性狀況，掌握了解測量結果的含義對快速調整及判斷高壓斷路器的故障均會有所幫助。
1、儀器顯示高壓斷路器的合（分）閘的先后順序提供了被測斷口的先后關系，為調整高壓斷路器各斷口的同期性指出了方向。如：被測高壓斷路器的三相或同相不同期時間超標，根據儀器顯示的斷口合（分）閘先后順序，將合（分）閘*快一相的斷口行程調長，將合（分）閘*慢一相的斷口行程調短，即能很方便地將被測高壓斷路器的三相或同相不同期時間調整到合格范圍之內。
2、根據儀器顯示出被測高壓斷路器的彈跳時間及打印出的電流波形圖，可以反映出被測高壓斷路器定觸頭的安裝是否同心及觸頭的燒蝕情況。如：被測高壓斷路器的彈跳時間超出標準，在打印出的電流波形圖上，曲線有上下斷點，此時，根據高壓斷路器所運行的時間長短，即能判斷出高壓斷路器為定觸頭安裝嚴重不同心或觸頭嚴重燒蝕。
3、根據儀器打印出的動觸頭行程特性曲線圖，可以判斷高壓斷路器在合（分）閘運動過程中，機構是否有卡塞現象。如：在所測高壓斷路器打印出的動觸頭行程特性曲線圖上，記錄的曲線波形上如有停頓現象，此時，即反映出了高壓斷路器的合（分）閘電磁機構或傳動機構中有卡塞現象，根據動觸頭行程特性曲線圖上的距離、時間坐標，即能粗略地判斷出卡塞時的距離位置及時間。
九、一起故障分析與檢查
1、在高壓斷路器操作后，儀器數碼窗顯示測試提示符"C"，約5～8秒后，顯示失敗提示符"S"。此情況為儀器先作了分閘操作，使儀器程序進入了保護狀態。此時，按一下**鍵后，再進行合閘操作，故障即能排除。
2、高壓斷路器先作了合閘操作后，出現失敗提示符"S"，出現該現象的原因有以下幾種情況：
⑴ 檢查斷口測量線及合（分）閘信號測試線的是否正確無誤。
⑵ 按壓操作鍵1的同時，測量合（分）閘信號接線插內，有無儀器輸出的直流電壓；拆掉儀器斷口信號接線插內的所有連線，測量每組接線插內，有無約15V的直流電壓，黃接線插為正極。
⑶ 在測量負電源為共用地的高壓斷路器時，合（分）閘信號接線插是否同時并接了高壓斷路器的合（分）閘線圈。由于高壓斷路器的合（分）閘線圈以負極作為了共用地，同時接線后造成了儀器內的合（分）閘信號線插短路。解決的方法是：在作合閘操作時，不連接分閘信號線；作分閘操作時，不連接合閘信號線。此方法可避免上述情況，并可檢測出準確的測量數據。
3、儀器測量顯示出的超行程小于實際超行程數值。
儀器本身是以采樣電信號做為采樣基準，與原來用尺子測量超行程數值的方法不一樣，只有在觸頭電接觸起來，才開始記錄超行程。如：在有些少油高壓斷路器的定觸頭上有約10mm厚的絕緣保護環，儀器所測量反映出的超行程不計絕緣環的厚度，故會產生約10mm的測量差距。
4、高壓斷路器操作后，有合（分）閘先后順序，但有幾個斷口或全部斷口均無不同期時間。
該情況屬于正常情況，是因為儀器所設計的不同期時間的基準為0.1毫秒，對小于0.1毫秒的測試數據儀器自動不予顯示。
5、高壓斷路器操作后，一個斷口或幾個斷口都不顯示彈跳時間。
該原因和第4條相同，是因為各斷口的彈跳時間小于0.1毫秒，而致使儀器不予自動顯示。
6、測量出的行程、速度與正常值相差很大。
⑴ 該情況出現在安裝了位移傳感器的斷口上，多為傳感器滑標與動觸頭連接桿上的絕緣套管有破裂現象，在高壓斷路器動作中，產生電連接，造成數據的采樣錯誤，此時，在顯示的該斷口時間及在打印出的電流波形圖中均能反映出來。
⑵ 高壓斷路器動作后，滑標上的尼龍件是否進入了傳感器的導向孔，從而造成儀器采樣錯誤的數據。重新調整位移傳感器的安裝高度。 
⑶ 傳感器安裝是否正確，自制的傳感器支架是否符合要求。在測量中是否沒有將安裝傳感器的斷口線連接在儀器的A接線插中。檢查儀器斷口線接線插口中是否有14.5V的工作電壓。
⑷ 該情況出現在未安裝位移傳感器的斷口上時，應檢查高壓斷路器的不同期時間是否大于1毫秒。儀器安裝位移傳感器的斷口是以傳感器實測距離顯示該斷口的行程、超行程，未安裝傳感器的斷口是采用同一機構各斷口運行速度相等的原理，以A斷口的速度與本斷口的時間計算出行程、超行程數據，如果不同期時間過大或者被測斷口不是在同一連動機構上，將會造成測量出的行程、速度與正常值相差較大。（注：在不是同一連動機構上的被測斷口計算出的行程、超行程數據僅供參考。）
十、打印機的維護
1、打印機的自檢
按下打印機面板上的SEL按鍵，使SEL指示燈熄滅。然后，按下LF鍵不松手，同時再按下SEL鍵，這時，同時松開手，打印機便開始進行自檢，并打印出自檢清單。自檢結束后，應再按一下SEL鍵，使SEL指示燈亮起來，保持打印機與儀器處于聯機狀態。
2、打印機的維護請參照隨機所附的打印機說明書。
十一、儀器附件清單
1、測試儀主機 1臺；
2、速度、距離位移傳感器 2套；
3、滑標安裝尼龍件 4根；
4、儀器斷口測量線 1套；
5、儀器保險管1.5A，5A 各2根；
6、打印紙 2卷；
7、多功能位移傳感器支架 1套；
8、使用說明書 1本；
9、產品合格證 1份。
十二、打印格式如下所示
開關特性試驗報告 開關特性試驗報告
產品型號： 產品型號：
產品編號： 產品編號：
試 驗 號： 試 驗 號：
試驗日期： 年 月 日 試驗日期： 年 月 日
合閘數據 分閘數據
不同期 時 間：000.5ms 不同期 時 間：000.3ms
合 閘 時 間：045.5ms 合分閘時間：034.4ms
彈 跳 時 間：001.1ms 合分閘時間A：034.4ms
合分閘時間A：054.5ms 合分閘時間B：034.5ms
合分閘時間B：053.9ms 合分閘時間C：034.7ms
合分閘時間C：054.0ms 合分閘速度：001.2m/s
合分閘速度：000.6m/s 
行 程：012.0mm 行 程：012.0mm
超 程：000.5mm 超 程：000.5mm