摘要：手车开关测试主要包括机械特性测试、辅助设备及控制回路功能测试等。现有测试仪功能单一，人机交互性差，在实现上述测试试验中造成工作人员劳动强度大，试验效率低，并多次出现设备损坏、仪器故障事故。本文针对现有测试仪在现场试验过程中存在的问题提出多功能控制回路测试仪，介绍本测试仪的结构设计和功能要求，从现场检修试验的角度对手车开关控制回路检查提出可参考的意见和建议。
关键词：手车开关；控制回路；测试仪
引言
手车开关由本体、操作机构和底盘车构成；本体包括灭弧室、触臂，操作机构包括储能单元、传动单元及控制单元；底盘车有工作位置、试验位置两种状态。现有手车开关多采用58、46针式航空插头。
现有测试仪功能单一、无故障分析判断功能，尤其对信号回路无法检查。当手车开关出现控制回路故障时，需多名工作人员用万用表配合检查。手车开关机构内部闭锁电磁铁不仅有机械闭锁功能，还有电气闭锁功能。手车开关检修或安装调试时，由于电源被断开，普遍做法是先拆除机构面板或外壳，用手、螺丝刀或线夹将电磁铁铁芯顶起解除闭锁。这种做法给检修人员带来不便，机构快速动作时容易伤害人体。
为解决现有仪器的不足，本文提供一种多功能手车开关控制回路测试仪，能够模拟手车开关工作状态，自动完成储能控制、闭锁电磁铁解锁功能，手动完成分合闸操作、分合闸状态指示、试验及工作位置指示等控制回路检查。
1 工作原理
多功能手车开关控制回路测试仪，主要由交流电源、控制按钮、信号输入、保护部分等组成。结构原理如图1、图2所示。
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图1多功能手车开关控制回路测试仪功能结构示意图
1：交流电源 2：电源开关 3：航空插座 4：航空插座对应插孔 5：回路验证 6：直流输出控制 7：交流输出控制 8：直流电压控制 9：分合输出控制 10：接地插孔 11：电源指示 12：保护指示 13：熔断器
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图2 多功能手车开关控制回路测试仪电路原理示意图
a.交流电源包括交流电源开关、电压显示器及电压调节器。交流电源经整流器转变为直流电源，电压调节器调节电压大小后经电压显示器数字信号显示。
b.控制按钮包括输出控制按钮、合闸按钮和分闸按钮。输出控制按钮具有自动保持功能，合闸按钮和分闸按钮具有自动复位功能。
c.信号输入包括航空插座信号输入和控制电源信号输入、回路验证信号输入。
d.保护部分包括电源指示、保护指示、熔断器及保护接地。
2 技术方案
见图1所示，交流电源1为三孔式插座，交流220V电源输入后通过电源开关2控制电源开、断，电源开关2接通后电压指示11灯亮、交流输出控制7中备用插孔电压为交流220V。直流电压控制8旋转电压调节器改变直流电压大小后经电压显示器数字信号显示。
分合输出控制9输出控制按钮具有自保持功能，按下后处于接通状态，再按一次处于断开状态。合闸按钮和分闸按钮具有快速自动复位功能，按下后处于接通状态，松开后快速复位处于断开状态。机械操作调试时，旋转电压调节器改变电压大小后分别按下合闸按钮和分闸按钮，直流输出控制6合闸、分闸、备用插孔内为相应直流电压。
见图2所示，交流电源1（AC220V）经过整流后直流输出控制6闭锁、储能、备用插孔及回路验证5插孔内电压为直流220V。
航空插座3与手车开关58针式航空插头对接固定，航空插座对应插孔4编号与航空插座3、手车开关58针式航空插头内编号一致。对于46针式航空插头采用过度接头对接即可。
3 实施方法
3.1 合闸操作
合闸操作时，航空插座3与手车开关58针式航空插头对接固定，将航空插座对应插孔4内4、14与直流输出控制6内合闸两插孔用测试线对接；接入交流电源1、接通电源开关2，将航空插座对应插孔4内相应闭锁、储能插孔与直流输出控制6内闭锁、储能两插孔用测试线对接，实现手车开关闭锁解除和储能自动控制；旋转电压调节器至合适电压后，先按下输出控制按钮且显示灯亮，再按下合闸按钮可完成合闸操作。
3.2 分闸操作
分闸操作时，航空插座3与手车开关58针式航空插头对接固定，将航空插座对应插孔4内30、31与直流输出控制6内分闸两插孔用测试线对接；接入交流电源1、接通电源开关2，旋转电压调节器至合适电压后，先按下输出控制按钮且显示灯亮，再按下分闸按钮可完成分闸操作。
3.3 储能回路验证
手车开关储能回路验证时将航空插座对应插孔4内25、35与回路验证5内两插孔用测试线对接，回路验证指示灯亮则证明储能回路正常。
3.4 机械特性测试
手车开关机械特性测试时，航空插座3与手车开关58针式航空插头对接固定，接入交流电源1、接通电源开关2，将航空插座对应插孔4内相应闭锁、储能插孔与直流输出控制6内闭锁、储能两插孔用测试线对接，实现手车开关闭锁解除和储能自动控制；将特性测试仪分合闸测试线与航空插座对应插孔4内合闸4、14及分闸30、31插孔对接，操作特性测试仪可实现对手车开关的机械特性测试。
3.5 信号回路检查
手车开关信号回路检查时，航空插座3与手车开关58针式航空插头对接固定，将万用表红黑表笔插入航空插座对应插孔4内用通断功能检查手车开关控制回路是否正常，若正常可用回路验证5功能进一步验证，实现手车开关回路检查和模拟实际工作带电运行状态。
4结语
综上所述，多功能手车开关控制回路测试仪通过采用外接电源的方式向手车开关闭锁电磁铁、储能电机提供所需工作电源，使其自动解锁、自动储能，从而避免人工手动解锁、手动储能带来的工作量大和不安全的缺点，并且模拟实际工作状况将航空插头座及其对应插孔、回路验证指示功能、分合闸操作功能的等集成于测试仪，具有功能多样、操作方便灵活、减轻检修人员劳动强度、提高工作效率、缩短测试时间等特点。
参考文献：
[1]Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程[S].
[2]邓永辉,腾乐天,葛兆军,等.高压开关设备典型案例汇编[M].北京:中国电力出版社,2012.
论文作者:黄囤,翟亮,解志新
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
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