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摘要：文章介绍矿用电器进行漏电保护试验测试的重要性，分析传统的漏电保护检测方法的步骤以及存在的问题，提出了一种采用矿用电器漏电试验测试仪来进行漏电保护检测的方法，并对此测试仪的组成、原理和软硬件以及操作流程进行介绍。
关键词：矿用电器；漏电试验；测试仪
1引言
目前在矿井生产任务不断加重且随着煤矿机电设备的发展和应用范围扩大的同时，使得目前矿井生产中的煤矿机电设备的种类和数量在不断增加。但是由于矿井的生产作业环境不仅具有空间狭小、相对封闭，而且还存在瓦斯、粉尘等易燃易爆物质等，增加了矿井的作业风险。因此也对各种煤矿机电设备应用中的安全提出了较高的要求，也就是对矿井供电系统运行的安全性提高了较高的要求。针对其供电系统中的三大保护之一的漏电保护来说，就是为了对供电线路的绝缘性能进行监测来避免出现漏电问题而导致人员触电以及电火花银保瓦斯等事故。为了确保矿井供电系统漏电保护的可靠性，提出了一种矿用电器漏电试验测试仪，通过此种测试仪，只需要通过2根测试线就可以满足测试的目的，而且还具有较为简单的测量线路以及较为准确的测试仪计时，具有较高的试验效率并且可以通过数字化的方式来对测量参数进行显示，实现了漏电保护检测值的精确性和可靠性的保证。
2传统的漏电保护检测方法
2.1漏电闭锁/动作试验
在进行此试验时，首先需要使用2根测试线来将标准电阻箱“电阻”端的2个接线柱与试品的外壳和漏电检测端进行连接。对试验台位的电压输出进行启动，而且在进行漏电动作试验时将试品开关进行吸合，最后对电阻箱的电阻旋钮进行调节，实现对不同电阻值的调节来确保试品保护动作，此时就需要对数值进行读取。
2.2 1kΩ电阻动作试验
在进行此试验时，首先需要将2根测试线来与试验台位输出面板上的接地和1kΩ漏电端和试品的外壳以及漏电检测端进行连接，然后在试品上将不带电压的常开节点取出，使用另外2根测试线将其与试验台位输出面板的节点计时端进行连接。然后将试验台位的电压输出端进行启动，并且将试品开关进行吸合。最后将试验台位的1kΩ漏电接入按钮启动来开始计时，直到试品开关动作时对漏电计时表上的显示时间进行记录，此显示时间就是1kΩ漏电电阻的动作时间。
在上述传统的矿用电器漏电保护检测试验中，不仅需要数量较多的仪器进行联合测量，而且在测试过程中所使用的测试线的数量也较多，也导致整个测试试验过程的效率较低，而且容易导致检测值漂移以及出现较大计时误差等问题。这就需要针对上述问题来采取新的检测技术实现漏电保护测试效率和准确性的提高。
3矿用电器漏电试验测试仪
3.1组成和作用
本文所介绍的矿用电器漏电试验测试仪是对单片机电子技术进行利用来对漏电电流触发计时进行实时检测的新方法，只需要2根测试线将此测试仪与试品进行连接就是获取较高精确性和可靠性的检测值。此测试仪主要由主控板、直流电源、转换开关、电流传感器、断路器、接触器以及显示屏等部分组成。其中的主控板就是对操作指令进行接收以及对测试仪的操作进行控制的核心组成部分。直流电源则主要是对主控板、显示屏以及测试仪进行电源供应的部分。转换开关则主要可以对不同类型的试验以及不同电阻的档位进行切换。电流传感器主要是对1kΩ动作时的电流信号进行采集。断路器则主要对显示屏的启动和停止进行控制。接触器主要就是检测试验启动、停止以及电阻显示进行控制。显示屏就是对试验结果参数进行显示。
3.2工作原理
此种测试仪主要是对漏电闭锁电阻值、漏电动作电阻值、1kΩ电阻的漏电动作时间进行测量。在将此测试仪调至电阻档并保证其动作之后，还要通过转换开关将漏电电阻切换到主控板的电阻测量I/O口之后将测试按键按下来保证测量触发信号传输到主控板。然后使用基准电阻来向测量电阻进行恒定电流值的施加，此时通过A/D返回主控板来对测量电阻上的电压值进行检查以及对电阻值进行计算，最后将计算出的电阻值向显示模块进行发送，此时就完成了测试漏电闭锁值以及漏电动作值的操作。而对1kΩ电阻漏电动作时间的测试，则是在检查电流互感器之后，对其进行利用来对漏电动作时间进行转换，在转换为1个开关量信号之后，将主控板设置为上升沿触发。在对开关量进行检查时，就是对计时器开始之后一直到信号结束的时间，而且将此数值向显示模块进行发送，完成此动作时间的测试工作。
3.3硬件系统
如图3.1中的测试仪主控板框图为例，其中的控制核心就是MCU，其供电采用的是AC220V电源供电，并且在经过电源电路之后将其转换为5V。通过主控板可以实现对电阻和脉宽的测量，而且通过外部测试按键给测量信号进行电阻测量，并且通过MCU来对电阻上的电压进行测量，在经过MCU的A/D转换为电阻值之后在显示模块上进行系那是。而通过定时器可以实现对脉宽的实时检测，而且在对动作时间进行检测之后就会通过MCU进行计时并且在显示模块上进行显示。
图3.1 主控板框图
3.4软件系统
根据此测试仪的系统软件流程来说，在其复位启动之后首先开始进行初始化程序的执行，在此过程中主要是通过其中的寄存在和外设来对定时器进行设置以及对是否存在动作时间信号进行检测。此时如果检测到定时器超时，则对其动作时间信号的持续时间进行计算，计算出的此时间就是漏电动作时间，然后就会将此时间数据向显示模块的寄存器进行发送。如果经过上述检测没有出现超时，则需要通过外设进行扫描，在按下测试按钮之后，控制器就会对电阻的电压值进行计算，而且将计算数值与基准电路来进行对比，这就会得到漏电动作电阻值，然后将此测试数值向显示模块的寄存器进行发送。
4矿用电器漏电试验测试仪的工作过程
在使用本文中所介绍的测试仪进行漏电试验时，其工作过程为：首先将电源线在外接电源进行连接，然后将测试仪上的测试线与试品进行连接，其中的黑色线与试品外壳进行连接，红色线与试品的出现端进行连接。然后按下电源开关来将断路器进行接通，对转换开关进行旋转来对试验类型进行选择。以闭锁试验为例，需要按照试品漏电闭锁电阻的阻值范围来进行相应的小电阻或者是大电阻的选择。然后将转换开关切换到启动试验档位之后，使用电阻微调旋钮来对电阻进行调节，在试品闭锁之后将转换开关切换到电阻测量档位，而且将电阻显示按钮开关按下，并对显示屏上的数值进行读取和记录，此时就获取了漏电闭锁电阻值的大小。最后将转换开关切换到0位来进行下次试验。
5结语
本文针对传统的矿用电气漏电保护试验测试方法中存在的接线比较复杂且测试的数值准确性较低的问题，文章提出了一种矿用电器漏电试验测试仪，通过对此测试仪的构造、原理以及软件和硬件进行介绍之后，介绍了其工作过程，而且在对其进行运用之后表现出良好的运行情况，满足漏电保护的各类防爆开关的检测要求，具有较高的检测准确性和可靠性。
参考文献：
[1] 张少杰, 彭红玲. 矿用产品漏电闭锁检测回路过压故障的分析[J]. 电子世界, 2016(3):89-90.
[2] 谢德茂, 吴自然, 吴桂初, et al. 漏电断路器试验按钮视觉检测研究[J]. 机电工程, 2017(9).
论文作者:吕海军,张魏魏
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/9
标签：电阻论文; 测试仪论文; 测试论文; 动作论文; 测量论文; 时间论文; 转换开关论文; 《科技新时代》2019年3期论文;