一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，利用整流裝置將外接的交流電轉換成直流電后，輸出給DCDC轉換裝置和逆變裝置，分別得到不同規則的直流電和交流電，此時，可根據實際需要控制切換控制裝置與該整流裝置、DCDC轉換裝置或逆變裝置的導通，從而使得該切換控制裝置的輸出端輸出所需規則的直流電或交流電，無需人工儲能，提高了工作效率，而且，本實用新型僅利用一個供電設備即可輸出不同規則的直流電和交流電，以滿足手車式真空開關特性試驗對不同規則電源的需求，攜帶方便、操作簡單且降低了試驗成本。
【專利說明】一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及手動式真空開關特性試驗領域，更具體地說，是涉及一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備。
【背景技術】
[0002]目前，手車式真空開關已被廣泛應用在電力系統中，在對該電力系統中的開關柜進行改造時，通常需要進行手車式真空開關特性試驗，以保證電力系統的安全可靠運行。然而，在工作現場，很多時候會在二次電源接入之前就已經開始進行手車式真空開關的特性試驗，此時就需要現場人員用手搖動搖柄使彈簧壓縮儲能，費時費力，尤其是在大規模的開關柜改造中，工作效率非常低。
[0003]為了解決該問題，通常會使用供電設備為手車式真空開關的特性試驗提供所需的電壓和電流，無需人工儲能，從而提高了工作效率，然而，由于現有的供電設備通常只能輸出一種規格的直流電或交流電，顯然，這樣的一個供電設備并不能滿足手車式真空開關的特性試驗對不同規格的交流電和/或直流電的需求，所以，在現有的手車式真空開關的特性試驗中，通常需要多個不同規格的供電設備，導致手車式真空開關的特性試驗所需成本較高，且所用設備的體積龐大，不便于攜帶和操作。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，解決了現有技術中要滿足該手車式真空開關特性試驗對不同規則的電源的需求必須攜帶多個供電設備，成本高且體積龐大，不便于攜帶和操作的問題。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，包括:整流裝置、DCDC轉換裝置、逆變裝置、切換控制裝置和處理器，其中:
[0007]所述整流裝置的輸入端外接交流電，輸出端分別與所述Drac轉換裝置的輸入端、所述逆變裝置的輸入端和所述切換控制裝置的第一選擇端相連；
[0008]所述Drac轉換裝置的控制端與所述處理器相連，輸出端與所述切換控制裝置的第二選擇端相連；
[0009]所述逆變裝置的控制端與所述處理器相連，輸出端與所述切換控制裝置的第三選擇端相連；
[0010]所述處理器與所述切換控制裝置的控制端，控制所述切換控制裝置與所述整流裝置、所述DCDC轉換裝置和所述逆變裝置導通。
[0011]優選的，還包括:分別與所述處理器相連的檢測裝置和過流保護裝置，其中:
[0012]所述檢測裝置的輸入端分別與所述DCDC轉換裝置的輸出端和所述逆變裝置輸出端相連，輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
[0013]優選的，所述檢測裝置包括:分別與處理器相連的直流電流檢測電路、直流電壓檢測電路、直流電流檢測電路和交流電壓檢測電路，其中:
[0014]所述直流電流檢測電路的輸入端和所述直流電壓檢測電路的輸出端與所述DCDC轉換裝置的輸出端相連，且所述直流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連；
[0015]所述交流電流檢測電路的輸入端和所述交流電壓檢測電路的輸入端與所述逆變裝置的輸出端相連，且所述交流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
[0016]優選的，所述切換控制裝置包括:第一繼電器和第二繼電器，其中:
[0017]所述第一繼電器的第一常開觸點和第二常開觸點分別與外接交流電源的輸出端的正極和負極一一對應相連；
[0018]所述第二繼電器的第一常開觸點與所述Drac轉換裝置的輸出端的正極相連，第二常開觸點與所述DCDC轉換裝置的輸出端的負極相連，第一常閉觸點與所述逆變裝置的輸出端的負極相連，第二常閉觸點與所述逆變裝置的輸出端的正極相連。
[0019]優選的，還包括:與所述直流電流檢測電路、所述直流電壓檢測電路、所述交流電流檢測電路以及所述交流電壓檢測電路的輸出端相連的顯示裝置。
[0020]優選的，所述整流裝置包括:整流橋、合閘電阻、合閘繼電器、濾波電容，其中:
[0021]所述整流橋的輸入端外接220V交流電，輸出端通過所述合閘電阻與所述濾波電容輸入端相連；
[0022]所述濾波電容輸出端與分別與所述DCDC轉換裝置輸入端和所述逆變裝置輸入端相連；
[0023]所述合閘繼電器與所述合閘電阻并聯。
[0024]優選的，所述處理器具體為嵌入式單片機、微處理器芯片或數字信號處理器芯片。
[0025]優選的，所述D⑶C轉換裝置具體為半橋D⑶C開關轉換器、全橋D⑶C轉換器或雙管正激Drac轉換器。
[0026]優選的，所述逆變裝置具體為數字式逆變器。
[0027]優選的，所述直流電流檢測裝置和所述直流電流檢測裝置均包括電流傳感器、放大裝置和濾波裝置；
[0028]所述直流電壓檢測裝置和所述交流電壓檢測裝置均包括電壓傳感器；
[0029]所述過流保護裝置包括比較裝置和模數轉換裝置。
[0030]基于上述技術方案，本實用新型提供的一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，利用整流裝置將外接的交流電轉換成直流電后，輸出給DCDC轉換裝置和逆變裝置，分別得到不同規則的直流電和交流電，此時，可根據實際需要控制切換控制裝置與該整流裝置、DCDC轉換裝置或逆變裝置的導通，從而使得該切換控制裝置的輸出端輸出所需規則的直流電或交流電，無需人工儲能，提高了工作效率，而且，本實用新型僅利用一個供電設備即可輸出不同規則的直流電和交流電，以滿足手車式真空開關特性試驗對不同規則電源的需求，攜帶方便、操作簡單且降低了試驗成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本實用新型一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備實施例的結構框圖；
[0033]圖2為本實用新型一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的整流裝置的結構框圖；
[0034]圖3為本實用新型一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的DCDC轉換裝置的電路連接圖；
[0035]圖4為本實用新型一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的逆變裝置的電路連接圖；
[0036]圖5為本實用新型另一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備實施例的結構框圖；
[0037]圖6(a)為本實用新型另一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的直流電流檢測電路和過流保護裝置的電路連接圖；
[0038]圖6(b)為本實用新型另一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的直流電壓檢測電路的電路連接圖；
[0039]圖7(a)為本實用新型另一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的交流電流檢測電路和過流保護裝置的電路連接圖；
[0040]圖7(b)為本實用新型另一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的交流電壓檢測電路的電路連接圖；
[0041]圖8為本實用新型又一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備的切換控制裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043]本實用新型實施例提供了一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，利用整流裝置將外接的交流電轉換成直流電后，輸出給DCDC轉換裝置和逆變裝置，分別得到不同規則的直流電和交流電，此時，可根據實際需要控制切換控制裝置與該整流裝置、DCDC轉換裝置或逆變裝置的導通，從而使得該切換控制裝置的輸出端輸出所需規則的直流電或交流電，無需人工儲能，提高了工作效率，而且，本實用新型僅利用一個供電設備即可輸出不同規則的直流電和交流電，以滿足手車式真空開關特性試驗對不同規則電源的需求，攜帶方便、操作簡單且降低了試驗成本。
[0044]如圖1所示，為本實用新型一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備實施例的結構框圖，該供電設備可以包括:整流裝置100、D⑶C轉換裝置200、逆變裝置300、切換控制裝置400和處理器500，其中:
[0045]整流裝置100的輸入端外接交流電，輸出端分別與D⑶C轉換裝置200的輸入端、逆變裝置300的輸入端以及切換控制裝置400的第一選擇端相連。
[0046]其中，在本實施例中，該整流裝置100將外接的交流220V轉換成后級裝置所需的直流300V左右，具體的，如圖2所示，該整流裝置100可以包括:整流橋110、合閘電阻120、合閘繼電器130和濾波電容140，其中:
[0047]整流橋110的輸入端外接220V交流電，輸出端通過合閘電阻120與濾波電容140輸入端相連；濾波電容140輸出端與分別與所述DCDC轉換裝置200輸入端和所述逆變裝置300輸入端相連；所述合閘繼電器130與所述合閘電阻120并聯。
[0048]在本實施例的實際應用中，交流220V電源輸入該整流裝置100后，先經過由二極管構成的整流橋110整流成脈動的直流電壓，再經過合閘電阻120向濾波電容130充電，延時一定時間(如5?10秒)，等待該濾波電容130上的電壓基本穩定后，控制合閘繼電器130將合閘電阻120短路，此時，濾波電容140將輸出一穩定的300V左右的直流電壓信號，以供后級D⑶C轉換裝置200和逆變裝置300使用。
[0049]其中，該整流裝置100內各器件的功能及其實現屬于本領域公知常識，本申請在此不再詳述。
[0050]所述D⑶C轉換裝置200的控制端與所述處理器500相連，輸出端與所述切換控制裝置400的第二選擇端相連。
[0051]所述逆變裝置300的控制端與所述處理器500相連，輸出端與所述切換控制裝置400的第三選擇端相連。
[0052]所述處理器500與所述切換控制裝置400的控制端，控制所述切換控制裝置400與所述整流裝置100、所述D⑶C轉換裝置200和所述逆變裝置300導通。
[0053]需要說明的是，圖1并未畫出處理器500與整理裝置100、D⑶C裝換裝置200和逆變裝置300的連接。
[0054]可選的，本實用新型實施例中，D⑶C轉換裝置200可以是一種高頻開關電源，與傳統的通用開關電源相比，效率更高，發熱更小，重量體積有明顯降低。
[0055]具體的，該Drac轉換裝置200具體可以由開關管、控制芯片、電感、電容、變壓器等器件構成，用于實現穩定可調的直流電壓輸出。本申請根據所需的電源功率大小，可選擇由ISL6726構成的有源鉗位同步整流式開關電源的轉換裝置構成，具體電路連接如圖3所示，需要說明的是，由于該結構的開關電源電路屬于本領域公知常識，本申請在此不再詳述其組成及其連接關系，本領域技術人員可根據圖3所示的電路連接圖準確地理解本申請Drac轉換裝置的功能。
[0056]其中，本實施例中，該D⑶C轉換裝置200通過對接收到的直流電壓信號的調節后，可輸出DC220V/5A、DC110V/10A的直流電壓信號，需要說明的是，該DCDC轉換裝置200輸出哪種規格的直流電壓信號取決于處理器500對該DCDC轉換裝置200中控制芯片的控制實現，具體過程屬于本領域公知常識，本申請在此不再詳述。
[0057]優選的，對于本實施例中的開關電源的控制系統可以是各種半橋、雙管正激或者全橋DCDC開關轉換器，其控制方案可采用硬開關，或者準諧振、零電壓開關等軟開關方案。
[0058]可選的，對于本實用新型中的逆變裝置300可以采用現有的數字式逆變電源，其裝置更加簡單靈活，成本更低且可靠性更高，具體的，該逆變裝置300可以由開關管和控制芯片，以及電感、電容、變壓器等元器件構成，用來實現穩定的交流電壓輸出。本申請可根據所需的電源功率大小，選擇由EG8010構成的正弦波逆變器作為逆變裝置300，其具體組成及其連接關系可如圖4所示，通過對接收到的直流電壓信號進行逆變處理可輸出AC110V/10A。需要說明的是，圖4所示的逆變器的電路連接屬于現有技術，本申請在此不再詳述。
[0059]可選的，本申請中的處理器500具體可以為嵌入式單片機，如ATMegal28單片機，利用該嵌入式單片機的特點，加快了試驗速度且增強了抗干擾能力。當然，該處理器500還可以是8位、16位或32位的微處理器芯片，或者數字信號處理器芯片等，也可以直接與電腦相連，只要能夠實現對供電設備中的其他裝置的控制，均屬于本實用新型保護范圍。
[0060]基于上述實施例分析，本申請將Drac開關電源裝置(即Drac轉換裝置)和逆變電源裝置(即逆變裝置)結合在同一套控制系統中，大大簡化手車式真空開關特性試驗供電設備的裝置結構，并減輕重量，方便現場試驗，具體的，工作現場的220V交流電經上述整流裝置、D⑶C轉換裝置和逆變裝置的處理后，將得到多種規格的電壓信號，如DC220V、DC110V、AC110V和AC220V等，在對手車式真空開關進行特性試驗時，可根據實際需要控制切換控制裝置與相應的DCDC轉換裝置輸出端、逆變裝置輸出端或市電導通，無需攜帶與所需電壓信號種類數量相同的電源裝置，簡化了操作步驟，且降低了試驗成本。
[0061]作為本實用新型另一實施例，如圖5所示，在上述各實施例的基礎上，該用于手車式真空開關特性試驗的供電設備還可以包括:分別與所述處理器500相連的檢測裝置600和過流保護裝置700 (同理，該圖5并未畫出處理器100與整流裝置100、D⑶C轉換裝置200和逆變裝置300的連接)，其中:
[0062]所述檢測裝置600的輸入端分別與所述D⑶C轉換裝置200的輸出端和所述逆變裝置300輸出端相連，輸出端與所述過流保護裝置700的輸入端相連。
[0063]可選的，如圖6 (a)和(b)，圖7 (a)和(b)所示，該檢測裝置600具體可以包括:分別與處理器400相連的直流電流檢測電路、直流電壓檢測電路、直流電流檢測電路和交流電壓檢測電路，其中:
[0064]所述直流電流檢測電路的輸入端和所述直流電壓檢測電路的輸出端與所述DCDC轉換裝置的輸出端相連，且所述直流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
[0065]所述交流電流檢測電路的輸入端和所述交流電壓檢測電路的輸入端與所述逆變裝置的輸出端相連，且所述交流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
[0066]其中，所述直流電流檢測電路和所述直流電流檢測電路均包括電流傳感器、放大器和濾波器；所述直流電壓檢測電路和所述交流電壓檢測裝置均包括電壓傳感器；所述過流保護裝置包括比較器和模數轉換器。
[0067]在實際應用中，可通過上述檢測裝置檢測Drac轉換裝置輸出的直流電壓信號和直流電流信號，以及逆變裝置輸出的交流電壓信號和交流電流信號，并由該過流保護裝置對檢測到的電流信號和預設的電流閾值進行比較，當確定該DCDC轉換裝置輸出過流或逆變裝置輸出過流時，及時對發生過流現象的裝置進行處理，以保證手車式真空開關特性試驗可靠進行。
[0068]可選的，該供電設備還可以包括:與處理器相連的報警裝置，如蜂鳴器、指示燈或語音模塊等，以便在該供電設備發生過流等問題時，提供現場人員及時進行處理。
[0069]此外，在上述實施例的基礎上，該供電設備還可以包括分別與處理器500和檢測裝置600相連的顯示裝置，以顯示該檢測裝置600檢測到各種數據。
[0070]可選的，該供電設備還可以包括:分別與處理器500和檢測裝置600相連的存儲器，用于存儲該檢測裝置600檢測到各種數據。當然，該供電設備也可以由處理器中的存儲單元對該檢測裝置600檢測到各種數據進行存儲。
[0071]作為本實用新型又一實施例，如圖8所示，在上述各實施例的基礎上，切換控制裝置400可以包括第一繼電器410和第二繼電器420，其中:
[0072]所述第一繼電器410的第一常開觸點和第二常開觸點分別與外接交流電源(如市電AC220V)的輸出端的正極和負極——對應相連。
[0073]所述第二繼電器420的第一常開觸點與所述IX:DC轉換裝置200的輸出端的正極相連，第二常開觸點與所述DCDC轉換裝置200的輸出端的負極相連，第一常閉觸點與所述逆變裝置300的輸出端的負極相連，第二常閉觸點與所述逆變裝置300的輸出端的正極相連。
[0074]在實際應用中，該第一繼電器為雙觸點繼電器，當其通電后切換控制裝置400的公共輸出端將得到220V的交流電；而當第二繼電器通電后，該切換控制裝置400的公共輸出端將得到220V或110V直流電，當第二繼電器斷電時，該切換控制裝置400的公共輸出端將得到110V交流電。其中，該切換控制裝置400的公共輸出端當前輸出的電壓信號即為手車式真空開關特性試驗當前所需電壓。
[0075]需要說明的是，對于本申請中的切換控制裝置400并不限于圖8所示的結構，其還可以三個普通的單刀單擲開關或一個單刀三擲開關構成，此時，可以由現場工作人員根據試驗用電需要控制開關的關閉或打開。
[0076]由此可見，本申請不僅將開關電源裝置與逆變電源裝置結合在同一套控制系統中，大大簡化手車式真空開關特性試驗的供電設備的裝置結構，并減輕重量，方便現場試驗，而且，本申請共用檢測裝置和保護裝置，簡化裝置復雜程度，保證了該手車式真空開關特性試驗的可靠進行。
[0077]另外，需要說明的是，關于上述各實施例中，諸如第一、第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體與另一個實體區分開來，而不一定要求或者暗示這些單元或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，本申請提供的供電系統出了上述器件外，還可以包括用于連接各器件的連接部件等等，本申請在此不再一一列舉，只要不是本領域技術人員付出創造性勞動確定的，均屬于本申請保護范圍。
[0078]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0079]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種用于手車式真空開關特性試驗的供電設備，其特征在于，包括:整流裝置、DCDC轉換裝置、逆變裝置、切換控制裝置和處理器，其中: 所述整流裝置的輸入端外接交流電，輸出端分別與所述DCDC轉換裝置的輸入端、所述逆變裝置的輸入端和所述切換控制裝置的第一選擇端相連； 所述DCDC轉換裝置的控制端與所述處理器相連，輸出端與所述切換控制裝置的第二選擇端相連； 所述逆變裝置的控制端與所述處理器相連，輸出端與所述切換控制裝置的第三選擇端相連； 所述處理器與所述切換控制裝置的控制端，控制所述切換控制裝置與所述整流裝置、所述DCDC轉換裝置和所述逆變裝置導通。
2.根據權利要求1所述的供電設備，其特征在于，還包括:分別與所述處理器相連的檢測裝置和過流保護裝置，其中: 所述檢測裝置的輸入端分別與所述DCDC轉換裝置的輸出端和所述逆變裝置輸出端相連，輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
3.根據權利要求2所述的供電設備，其特征在于，所述檢測裝置包括:分別與處理器相連的直流電流檢測電路、直流電壓檢測電路、直流電流檢測電路和交流電壓檢測電路，其中: 所述直流電流檢測電路的輸入端和所述直流電壓檢測電路的輸出端與所述DCDC轉換裝置的輸出端相連，且所述直流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連； 所述交流電流檢測電路的輸入端和所述交流電壓檢測電路的輸入端與所述逆變裝置的輸出端相連，且所述交流電流檢測電路的輸出端與所述過流保護裝置的輸入端相連。
4.根據權利要求3所述的供電設備，其特征在于，所述切換控制裝置包括:第一繼電器和第二繼電器，其中: 所述第一繼電器的第一常開觸點和第二常開觸點分別與外接交流電源的輸出端的正極和負極 對應相連； 所述第二繼電器的第一常開觸點與所述DCDC轉換裝置的輸出端的正極相連，第二常開觸點與所述DCDC轉換裝置的輸出端的負極相連，第一常閉觸點與所述逆變裝置的輸出端的負極相連，第二常閉觸點與所述逆變裝置的輸出端的正極相連。
5.根據權利要求4所述的供電設備，其特征在于，還包括:與所述直流電流檢測電路、所述直流電壓檢測電路、所述交流電流檢測電路以及所述交流電壓檢測電路的輸出端相連的顯示裝置。
6.根據權利要求5所述的供電設備，其特征在于，所述整流裝置包括:整流橋、合閘電阻、合閘繼電器、濾波電容，其中: 所述整流橋的輸入端外接220V交流電，輸出端通過所述合閘電阻與所述濾波電容輸入端相連； 所述濾波電容輸出端與分別與所述DCDC轉換裝置輸入端和所述逆變裝置輸入端相連； 所述合閘繼電器與所述合閘電阻并聯。
7.根據權利要求1-6任一項所述的供電設備，其特征在于，所述處理器具體為嵌入式單片機、微處理器芯片或數字信號處理器芯片。
8.根據權利要求1-6任一項所述的供電設備，其特征在于，所述DCDC轉換裝置具體為半橋D⑶C開關轉換器、全橋D⑶C轉換器或雙管正激D⑶C轉換器。
9.根據權利要求1-6任一項所述的供電設備，其特征在于，所述逆變裝置具體為數字式逆變器。
10.根據權利要求3所述的供電設備，其特征在于，所述直流電流檢測裝置和所述直流電流檢測裝置均包括電流傳感器、放大裝置和濾波裝置； 所述直流電壓檢測裝置和所述交流電壓檢測裝置均包括電壓傳感器； 所述過流保護裝置包括比較裝置和模數轉換裝置。
【文檔編號】H02M5/42GK204145317SQ201420617526
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】姜炯挺, 蔣科若, 夏巧群, 王磊, 張思賓, 梁流銘, 林維修, 俞軻 申請人:國家電網公司, 國網浙江省電力公司寧波供電公司