一种绝缘型式试验用智能化装置及其控制方法与流程

1.本发明属于绝缘性能测试技术领域，涉及一种绝缘型式试验用智能化装置及其控制方法。


背景技术：

2.中压开关设备是指额定电压为3.6kv～40.5kv的开关设备。
3.中压开关设备良好的绝缘性能是配电网安全运行的重要保障，因此中压开关设备通常均需进行绝缘型式试验。传统的试验方式主要依赖于试验人员，试验过程中需要频繁进行试验回路的转换，试验程序繁杂，试验效率低下，没有做到试验智能化。
4.目前中压开关设备绝缘型式试验多依据gb/t3906-2020、gb/t 11022-2020、gb/t 1985-2014等标准进行，以一台断口试验电压高于对地试验电压金属活门开关柜为例，传统接线次数为34次，消耗时间为102分钟，试验效率低下，并且试验工程师需频繁进出高压区，导致试验安全性较低；试验完全依赖试验工程师，智能化程度弱；物流转运时间约30分钟，试品转运时间较长。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中绝缘型式试验测试周期长、安全性低的问题，本发明提供一种绝缘型式试验用智能化装置及其控制方法，智能化装置可以有效的将试品与离散的试验设备及系统进行对应，实现测试过程自动化、智能化。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种绝缘型式试验用智能化装置，包括：
8.智能化控制柜，所述智能化控制柜用于与试品自动搭建试验回路；
9.智能化试验系统，所述智能化试验系统用于读取试品的基本信息，将试品与离散的试验设备及系统进行对应，根据基本信息选择试验方案及运行试验参数，并通过对试验数据进行实时分析判断，对试验过程的智能化控制；
10.自动物流系统，所述自动物流系统用于根据所述试品与离散的试验设备及系统进行对应关系，控制试品上下位及工位间转换。
11.作为本发明的进一步改进，所述智能化控制柜包括与试品连接的第一穿墙套管，与工频试验变压器相连接的第二穿墙套管，及与冲击电压发生器及其测量系统相连接的第二穿墙套管。
12.作为本发明的进一步改进，所述智能化控制柜的试验回路还具有第一接地开关；
13.所述第一接地开关连接试品底架及外壳，试验时，将第一穿墙套管外侧端子分别连接试品端子，其中一个第二穿墙套管外侧端子与工频试验变压器相连接，其他第二穿墙套管外侧端子分别与冲击电压发生器及其测量系统相连接。
14.作为本发明的进一步改进，所述智能化试验系统包括试验模板模块、试验方案模块及运行试验模块；
15.试验模板模块通过rfid自动读取试品基本信息，并自动选择试验模板；
16.试验方案模块用于将配置好的试验模板自动识别添加到试验方案中，根据试品基本信息自动选择试验项目和试验参数，试验项目包括工频耐受电压试验或雷电冲击耐受电压试验；
17.运行试验模块用于根据试验模板启动试验。
18.作为本发明的进一步改进，所述运行试验模块包含启动/继续/暂停/停止试验单元、门连锁安全检测单元、设备通讯检测单元、试验部位选择功能单元；
19.启动/继续/暂停/停止试验单元，用于对试验全过程的控制；
20.门连锁安全检测单元，用于在试验启动/继续前检测门连锁及设备接地是否正常；
21.设备通讯检测单元，用于在试验启动/继续前检测设备通讯是否连接正常；
22.试验部位选择功能单元，用于根据试品基本信息选择试验部位。
23.作为本发明的进一步改进，所述自动物流系统设置等待区及试验区，试品放在agv货架上，通过agv货架实现试品上下位及工位间转换；所述自动物流系统设置快速接线装置，在等待区将试品与快速接线装置通过电缆连接，agv货架上位后自动连接到智能化控制柜。
24.作为本发明的进一步改进，所述agv货架包括绝缘子、防滑板、滑道、手柄、支撑板、电缆出线孔、快速接线装置及底座，绝缘子安装在底座底部，滑道安装在底座上，防滑板安装在滑道上并能在滑道上自由滑动；防滑板能够通过转动手柄将其固定在滑道上，支撑板设置在底座上，多个支撑板各自之间留有空隙，底座上开有电缆出线孔，货架侧边安装快速接线装置。
25.作为本发明的进一步改进，所述快速接线装置包括第一快速接线装置a和第二快速接线装置b，第一快速接线装置a和第二快速接线装置b均包括金属导体、绝缘触臂、绝缘支架、绝缘电缆，金属导体安装在绝缘触臂中，绝缘触臂安装在绝缘支架上，绝缘电缆连接金属导体；第一快速接线装置a的金属导体凸出于绝缘触臂，第二快速接线装置b的金属导体凹陷于绝缘触臂，第二快速接线装置b的绝缘触臂中安装有弹簧，第二快速接线装置b的弹簧与内部的金属导体连接；第一快速接线装置a凸出的金属导体和第二快速接线装置b的绝缘触臂自动对接，第二快速接线装置b的金属导体与第二快速接线装置b的弹簧接触导通；压力传感器给出反馈信号用于确认连接正常；绝缘电缆用于连接试品或智能化控制柜。
26.所述试品为中压开关设备。
27.一种绝缘型式试验用智能化装置的控制方法，包括：
28.智能化试验系统读取试品的基本信息，将试品与离散的试验设备及系统进行对应，然后根据试品基本信息选择试验方案及运行试验参数；
29.控制agv货架上试品上下位及工位间转换，进而与试验设备及系统进行匹配，所述试品在agv货架上可通过快速接线装置与智能化控制柜连接，并自动搭建的试验回路；
30.控制agv货架上的试品转运至试验工位，并与智能化控制柜导通；选择对应的试验模板及运行试验方案，启动试验，并通过对试验数据进行实时分析判断。
31.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
32.相对于传统试验方法试验完全依赖试验工程师，智能化程度弱，应用本发明可实现试验的智能化进行；具体体现在智能化控制柜具有用于与试品试验回路的自动搭建，智
能化试验系统在测试前读取试品的基本信息，根据基本信息选择试验方案及运行试验参数，自动物流系统将试品与离散的试验设备及系统进行对应关系，实现物理连接，并通过对试验数据进行实时分析判断，实现试验过程的智能化控制，可以有效的将试品与离散的试验设备及系统进行对应，实现测试过程自动化实现。传统方式物流转运时间约30分钟，应用自动物流系统后时间缩减至5分钟，效率提升80％以上，自动物流系统消除了试品在试验工位接线时间，提高试验效率。
附图说明
33.在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。在附图中：
34.图1为总体构架图；
35.图2为智能化控制柜的整体结构正视图；
36.图3为智能化控制柜的整体结构右视图；
37.图4为智能化控制柜的原理图。
38.图中：1、外部壳体；2、第一接地开关；3、第一穿墙套管；4、第一绝缘支柱；5、第一开关装置；6、第二接地开关；7、第二穿墙套管；8、第二开关装置；9、第三接地开关；10、换气孔；11、第二绝缘支柱。
39.图5为智能化试验系统架构图；
40.图6试验项目选择架构图；
41.图7为agv货架主视图；
42.图8为agv货架侧视图；
43.图9为agv货架俯视图；
44.图10为agv货架立体图；
45.图11为快速接线装置主视图；
46.图12为快速接线装置侧视图。
47.图中：
48.12、绝缘子；13、防滑板；14、滑道；15、手柄；16、支撑板；17、电缆出线孔；18、快速接线装置；19、底座；
49.20、金属导体；21、绝缘触臂；22、绝缘支架；23、绝缘电缆；24、弹簧；25、压力传感器。
具体实施方式
50.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
51.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
52.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
53.图1为总体构架图。本发明提供设备绝缘型式试验用智能化装置的实现主要基于智能化控制柜、智能化试验系统、自动物流系统。
54.智能化控制柜，所述智能化控制柜具有用于自动搭建的试验回路，试验回路包括与试品连接的第一穿墙套管，与工频试验变压器相连接的第二穿墙套管7，及与冲击电压发生器及其测量系统相连接的第二穿墙套管7；
55.智能化试验系统，所述智能化试验系统用于读取试品的基本信息，将试品与离散的试验设备及系统进行对应，根据基本信息选择试验方案、设置试验参数及运行试验，并通过对试验数据进行实时分析判断，实现试验过程的智能化控制；
56.自动物流系统，所述自动物流系统用于根据所述试品与离散的试验设备及系统进行对应关系，控制试品上下位及工位间转换。
57.其中，智能化控制柜是中压开关设备绝缘型式试验智能化的前提，其可实现试验回路的自动搭建；智能化试验系统将原本离散的试验设备及系统进行有机、可靠、高效的整合，并通过对试验数据进行实时分析判断，实现试验过程的智能化控制；自动物流系统用于提高试品在各工位间的流转效率。
58.本发明实施例以中压开关为例进行说明，当然不局限于中压开关，还可以是其他与之匹配的开关。通过本发明，中压开关设备绝缘型式试验可智能化进行，同时提高试验效率、降低工作强度。
59.图2智能化控制柜的整体结构正视图，图3智能化控制柜的整体结构右视图，其工作原理为：将第一接地开关2连接试品底架及外壳，试验时将第一穿墙套管3外侧端子分别连接试品端子abcabc，将其中一个第二穿墙套管7外侧端子与工频试验变压器相连接，将其他第二穿墙套管7外侧端子分别与冲击电压发生器及其测量系统相连接。
60.举例说明，当进行工频耐受电压试验，试品a相加高压bcabc相、f接地时，将其中一个第二开关装置8与其中一个第一开关装置5相连接，再将与第二开关装置8相连的第一开关装置5与其上端的第一穿墙套管3内侧端子相连接，剩余的第二开关装置8与相对应的第二接地开关6相连接，外部壳体1下端第一穿墙套管3分别与第二接地开关6的内侧端子相连接实现接地。其中两个第三接地开关9与外部壳体1上端相对应的第一穿墙套管3内侧端子相连接实现接地。第一接地开关2闭合实现试品外壳接地。智能化控制具体结构已申请专利，申请号为202110114817.1。
61.图4智能化控制柜的原理图。试验回路包括与试品连接的第一穿墙套管，与工频试验变压器相连接的第二穿墙套管7，及与冲击电压发生器及其测量系统相连接的第二穿墙套管7；可以进行工频试验变压器、冲击电压发生器及其测量系统及试品的一体化连接。
62.所述智能化试验系统将原本离散的试验设备及系统1、离散的试验设备及系统2、
离散的试验设备及系统n进行有机、可靠、高效的整合，并通过对试验数据进行实时分析判断，实现试验过程的智能化控制。智能化试验系统由试验模板、试验方案、运行试验三个主要功能模块组成，每个模块又包含多个子模块。图5为智能化试验系统架构图。
63.所述智能化试验系统包括试验模板模块、试验方案模块及运行试验模块；
64.试验模板模块通过rfid技术自动读取试品基本信息，并自动选择试验模板。
65.试验方案模块用于将配置好的试验模板自动识别添加到试验方案中，根据试品基本信息自动选择工频耐受电压试验、雷电冲击耐受电压试验等试验项目，并自动设置工频耐受电压试验和雷电冲击耐受电压试验的参数；
66.运行试验模块用于根据试验模板启动试验。
67.作为可选实施例，试品进场时通过rfid自动读取试品基本信息，如委试号、试品编号、试品类型、试验项目、试验参数、包含元器件等等，根据rfid读取的信息，将配置好的试验模板自动识别添加到试验方案中。试品基本信息作为所有试验的启动信息，决定后续的试验过程。试品基本信息与系统中对应的试验模板大数据进行一一匹配。
68.试验项目选择功能模块自动选择工频耐受电压试验、雷电冲击耐受电压试验、辅助回路等试验项目，根据rfid读取的信息自动设置工频耐受电压试验中试验电压、试验时间、采样时间间隔等参数，雷电冲击耐受电压试验中试验电压、试验次数、充电时间、间隔时间、真空断口是否老练、调波次数等参数。图6为试验项目选择架构图。
69.所述运行试验模块包含启动/继续/暂停/停止试验单元、门连锁安全检测单元、设备通讯检测单元、试验部位选择功能单元；
70.运行试验包含启动/继续/暂停/停止试验、门连锁安全检测、设备通讯检测、试验部位选择功能模块。试验具有启动/继续/暂停/停止按键，实现对试验全过程的控制；门连锁安全检测在试验启动/继续前检测门连锁及设备接地是否正常，具有异常报警功能，为试验人员及试验设备提供安全保障；试验启动/继续前检测设备通讯是否连接正常，智能化控制柜气控阀检测开关动作到位状态并反馈信号到智能化试验系统，具有异常报警功能。
71.自动物流系统实现试品上下位及工位间转换。设置等待区及试验区，首先将试品放在agv货架上，通过agv自动物流小车运载agv货架实现试品上下位及工位间转换，其可将物流转运时间由原本的约30分钟缩减至5分钟，有效提高物流效率。
72.为了进一步提高试验效率，设置快速接线装置，在等待工位将试品与快速接线装置通过电缆连接，应用agv上位后自动连接到智能化控制柜，消除在试验工位接线时间。
73.为了更清楚地说明agv货架及快速接线装置，下面对agv货架及快速接线装置的附图作简单地介绍。
74.参照图7、图8、图9和图10所示，agv货架包括绝缘子12、防滑板13、滑道14、手柄15、支撑板16、电缆出线孔17、快速接线装置18、底座19，绝缘子12通过螺栓连接安装在agv货架的最底部，起支撑和绝缘的作用，滑道14安装在底座19上，防滑板13安装在滑道14上，并可在滑道上自由滑动，其可通过转动手柄15将其固定在滑道14上，支撑板16焊接在底座19上，支撑板16之间留有空隙，其目的是方便叉车放置和取走试品，底座19上开有电缆出线孔17，其目的是为了带有电缆的试品出线方便，agv货架侧边安装有快速接线装18，其可减少试品接线时间，实现快速接线。
75.参照图11和图12所示，所述快速接线装置18包括第一快速接线装置a和第二快速
接线装置b，第一快速接线装置a和第二快速接线装置b均包括金属导体20、绝缘触臂21、绝缘支架22、绝缘电缆23，金属导体20安装在绝缘触臂21中，绝缘触臂21安装在绝缘支架22上，绝缘电缆23连接金属导体20；第一快速接线装置a的金属导体20凸出于绝缘触臂21，第二快速接线装置b的金属导体20凹陷于绝缘触臂21，第二快速接线装置b的绝缘触臂21中安装有弹簧24，第二快速接线装置b的弹簧24与内部的金属导体20连接；第一快速接线装置a凸出的金属导体20和第二快速接线装置b的绝缘触臂21自动对接，第二快速接线装置b的金属导体20与第二快速接线装置b的弹簧24接触导通，压力传感器(25)给出反馈信号确认连接正常；绝缘电缆23用于连接试品连接或智能化控制柜。
76.快速接线装置18的工作原理为：将第一快速接线装置a(或者b)安装在agv货架上，其电缆与试品连接；将另一个快速接线装置电缆与智能化控制柜连接，运用agv将试品上位到指定位置，第一快速接线装置a和b自动对接，完成接线。
77.本发明还提出一种绝缘型式试验用智能化装置的控制方法，包括：
78.智能化试验系统读取试品的基本信息，将试品与离散的试验设备及系统进行对应，根据基本信息选择试验方案及运行试验参数；
79.控制agv货架上试品上下位及工位间转换，进而与试验设备及系统进行匹配，所述试品在agv货架上与智能化控制柜连接自动搭建的试验回路；
80.控制agv货架上的试品转运至试验工位，并与智能化控制柜导通；选择对应的试验模板及运行试验方案，启动试品试验，并通过对试验数据进行实时分析判断，实现试验过程的智能化控制。
81.整体试验流程如下：
82.试验开始前，将试品放置在agv货架上，滑动防滑板到试品位置，并转动手柄，将防滑板固定在滑道上，防止试品在流转过程中滑动，在这之后，将试品进线单元、出线单元与快速接线装置连接；应用agv自动物流系统将试品由等待工位转运至试验工位；选择对应的试验模板及运行试验方案，然后智能化试验系统自动进行试验。
83.综上所示，本发明具有如下优点：
84.1)采用智能化方案，实现中压开关设备绝缘型式试验智能化进行；
85.2)试验模板及试验方案功能涵盖了大部分的中压开关设备，并且后续可扩展；
86.3)门连锁安全检测在试验启动/继续前检测门连锁及设备接地是否正常，具有异常报警功能，为试验人员及试验设备提供安全保障；
87.4)发明agv货架及快速接线装置，消除了试品在试验工位运转及接线时间，提高试验效率；
88.5)agv货架采用绝缘件支撑，保持对地绝缘；
89.6)agv货架采用防滑板设计，提高运转过程中稳定性，试品在运转过程中不会滑动、倾倒。
90.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
91.发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。