配电柜出厂电力性能检验系统的制作方法

1.本发明涉及配电柜电力性能测试技术领域，尤其是涉及配电柜出厂电力性能检验系统。


背景技术：

2.自动化设备的配电柜属于配电柜中比较常见的一种低压配电柜，里面的电器件一般包括总开关、动力控制单元、信号控制单元和控制显示单元，其中总开关一般从外部接入380v市电，经过变压装置后分别为各个单元供电，动力控制单元分别连接各个电动执行器件，如电动机、电缸等，信号控制单元分别接入不同的传感器或开关等信号元件，控制显示单元对各种信号进行处理后按照设定程序来对各个执行器件发出控制信号，并通过显示装置显示设备的运行参数和状态。
3.目前，自动化设备的配电柜特别是非标设备的配电柜，由于产量有限，一般采用专业技术人员进行人工配线安装，这就导致在出厂时配电柜的电力性能参差不齐，因此需要对每一个配电柜进行出厂电力性能检验，以确保自动化设备运行的稳定性，然而现有的自动化设备配电柜的电力性能检验一般采用直接连接自动化设备进行一机一配电柜的模式进行试运行检验，这种检验模式首先需要进行设备线路的连接，在完成试运行检验后还需要进行拆线分开打包发货，导致这种检验方式的时间较长，还会出现试运行无异常情况，但落地后由于配电柜连接的并不是检验所连接的自动化设备导致的适配性能偏差的问题。


技术实现要素：

4.为了解决自动化设备配电柜如何高效地进行标准化的电力性能出厂检验的技术问题，本发明提供配电柜出厂电力性能检验系统。采用如下的技术方案：配电柜出厂电力性能检验系统，包括配电柜检验端子、检验端子连接器、检验档位选择器、模拟负载和电力性能检测显示模块，所述配电柜检验端子固定安装在配电柜本体的配电盘底部，所述配电柜检验端子包括动力线插座和信号线插座，所述动力线插座的输入端与配电柜本体的动力线输出端电连接，所述信号线插座分别与配电柜本体的信号输出端电连接，所述检验端子连接器包括动力线插头和信号线插头，所述动力线插头插接在动力线插座处，并与动力线插座电连接，所述信号线插头插接在信号线插座，并与信号线插座通信电连接，所述模拟负载的电力输入端与动力线插头电连接，所述检验档位选择器与模拟负载控制电连接，控制模拟负载的瞬时负载功率，所述电力性能检测显示模块安装在检验端子连接器处，实时监测检验端子连接器的电力性能参数，并实时显示。
5.通过上述技术方案，在人工配好线的配电柜本体上设置配电柜检验端子，在配线的时候将配电柜本体动力线输出端连接在动力线插座上，将多个配电柜本体的信号输出端分别与信号线插座电连接，通过模拟负载接入到动力线插座的方式来对配电柜本体动力线输出端的电力性能进行模拟检验，检验过程中，通过操作检验档位选择器可以调节模拟负载的瞬时负载功率，从而模拟配电柜本体在连接不同负载时的动力输出表现；
将信号线插座与配电柜本体的各个信号输出端连通，通过操作配电柜本体上的控制单元模拟输出控制信号，电力性能检测显示模块分别对动力端和信号端的电力性能进行实时检测，并将检测结果进行实时显示，检验人员可以通过直接读取每根线的电力性能数据来判断该线路是否正常。
6.整个系统通过整体插接的方式来进行测试，连接线路和拆卸线路的时间大大缩短，同时可以标准化地对配电柜本体的动力输出电力性能和信号输出的稳定性进行快速检测，效率高，检测准确度高，能够通过该项出厂检测的配电柜故障率大大降低，对于不同的设备适配性好，在后续的售后检修过程中也可以通过本系统快速地进行故障判定。
7.可选的，所述电力性能检测显示模块包括壳体、用于检测电力性能的传感器模块、用于处理传感器模块信号的处理器和显示屏，所述壳体卡装在动力线插头和信号线插头的外表面处，所述动力线插头和信号线插头的外壳均设有用于测量电力数据的检测插口，所述传感器模块和处理器设置在壳体内，所述显示屏安装在壳体的外表面，传感器模块通过检测插口分别与动力线插头和信号线插头内部导线电连接，所述传感器模块和显示屏分别与处理器通信电连接。
8.通过上述技术方案，传感器模块可以实时对动力线插头和信号线插头内各个导线工作状态下的电力数据进行检测，通处理器处理后，最终通过显示屏进行数据化显示，整个模块安装便捷，处理器可以是单片机也可以是数据处理芯片，显示屏可以是液晶显示屏，对于电力数据的测量准确，工作人员免去了用万用表进行单个测量，只需按照测试流程每个控制按钮逐一操作，并观察显示屏显示数据，并将显示数据与配电柜出厂标准数据进行对比，即可快速判断是否符合配电柜出厂标准。
9.可选的，所述传感器模块包括一组电压传感器和一组电流传感器，所述一组电压传感器通过检测插口分别与动力线插头内各导线电连接，所述一组电流传感器通过检测插口分别与信号线插头内各导线电连接。
10.通过上述技术方案，电压传感器检测动力线插头内各导线的瞬时电压值，检测人员通过操作检验档位选择器可以调节模拟负载的瞬时负载功率，此时只需通过显示屏读取动力线的输出电压变化来对比配电柜出厂标准数据即可做出动力输出是否符合出厂标准的判断；由于控制线在发出控制信号时其瞬时电流会发生变化，此时电流传感器会时刻检测变化的电流值，并通过显示屏显示，同理检测人员通过显示屏读取该变化电流值来对比配电柜出厂标准数据即可做出控制信号输出是否符合出厂标准的判断。
11.可选的，所述传感器模块还包括温度传感器，所述温度传感器安装在动力线插头的表面，实时监测动力线插头的表面温度，并与处理器通信电连接。
12.通过上述技术方案，还可以设置温度传感器来对动力线插头表面的温度进行实时检测，检测人员通过显示屏可实时查看动力线插头在不同功率的模拟负载接入情况下的温度值，如果温度值高于环境温度的10℃，则可以认为动力输出线不合格。
13.可选的，所述检测插口是铜质插口，所述传感器模块通过铜针与检测插口电连接。
14.通过上述技术方案，通过铜质插口的模式来将传感器模块的各个传感器与各个插头内的导线对应电连接，属于直接连接测量，检测数值更加准确可靠。
15.可选的，所述电力性能检测显示模块还包括模拟量输入输出模块，所述传感器模
块通过模拟量输入输出模块与处理器通信电连接。
16.通过上述技术方案，通过模拟量输入输出模块将传感器模块各个传感器的模拟量信号转化成数字量信号后传输给处理器识别。
17.可选的，所述动力线插座是双排四芯插座，所述动力线插头是与动力线插座匹配的双排四芯插头，所述信号线插座是双排三十芯插座，所述信号线插头是与信号线插座匹配的双排三十芯插头。
18.通过上述技术方案，动力线插座和动力线插头均采用双排多芯的插座，这时便于对上下两排的导线采用铜质插口的方式直接电连接。
19.可选的，所述模拟负载是电机模拟器，所述检验档位选择器包括变频器和挡位开关，所述变频器与模拟负载的控制输入端电连接，所述挡位开关与变频器的控制信号输入端通信电连接。
20.可选的，所述模拟负载是eme系列电机模拟器。
21.通过上述技术方案，eme系列电机模拟器是一款电机加负载模拟一体化新型电力电子装置，内含各类电机：永磁同步电机pmsm、异步电机asm等；动态数学模型和负载模型。主电路采用高速功率开关器件，控制与模型运算单元采用多核高速处理器，在各类工况和pwm变频驱动条件下，可以精确实现电机与负载特性模拟。
22.可选的，还有电路板排线，所述信号线插座通过电路板排线与配电柜本体的信号输出端之间的信号线标号对应。
23.通过上述技术方案，信号线插座通过电路板排线与配电柜本体的信号输出端之间的信号线标号对应后，可以高效地实现信号线插座内各芯导线与配电柜本体的各个信号输出线对应，便于对各个控制线进行逐一检测。
24.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：本发明提供配电柜出厂电力性能检验系统，能够实现通过整体插接的方式来进行电力性能检测，相比较传统出厂检测连接线路和拆卸线路的时间大大缩短，同时可以标准化地对配电柜本体的动力输出电力性能和信号输出的稳定性进行快速检测，效率高，检测准确度高，能够通过该项出厂检测的配电柜故障率大大降低，对于不同的设备适配性好，且在后续的售后检修过程中也可以通过本系统快速地进行故障判定。
附图说明
25.图1是本发明结构原理示意图；图2是本发明电力性能检测显示模块的电器件连接原理示意图；图3是本发明配电柜检验端子安装在配电柜本体的结构示意图。
26.附图标记说明：1、配电柜检验端子；11、动力线插座；12、信号线插座；13、电路板排线；2、检验端子连接器；21、动力线插头；22、信号线插头；23、检测插口；3、检验档位选择器；31、变频器；32、挡位开关；4、模拟负载；5、电力性能检测显示模块；51、壳体；52、传感器模块；521、电压传感器；522、电流传感器；523、温度传感器；53、处理器；54、显示屏；55、模拟量输入输出模块；100、配电柜本体。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.本发明实施例公开配电柜出厂电力性能检验系统。
29.参照图1-图3，配电柜出厂电力性能检验系统，包括配电柜检验端子1、检验端子连接器2、检验档位选择器3、模拟负载4和电力性能检测显示模块5，配电柜检验端子1固定安装在配电柜本体100的配电盘底部，配电柜检验端子1包括动力线插座11和信号线插座12，动力线插座11的输入端与配电柜本体100的动力线输出端电连接，信号线插座12分别与配电柜本体100的信号输出端电连接，检验端子连接器2包括动力线插头21和信号线插头22，动力线插头21插接在动力线插座11处，并与动力线插座11电连接，信号线插头22插接在信号线插座12，并与信号线插座12通信电连接，模拟负载4的电力输入端与动力线插头21电连接，检验档位选择器3与模拟负载4控制电连接，控制模拟负载4的瞬时负载功率，电力性能检测显示模块5安装在检验端子连接器2处，实时监测检验端子连接器2的电力性能参数，并实时显示。
30.在人工配好线的配电柜本体100上设置配电柜检验端子1，在配线的时候将配电柜本体100动力线输出端连接在动力线插座11上，将多个配电柜本体100的信号输出端分别与信号线插座12电连接，通过模拟负载4接入到动力线插座11的方式来对配电柜本体100动力线输出端的电力性能进行模拟检验，检验过程中，通过操作检验档位选择器3可以调节模拟负载4的瞬时负载功率，从而模拟配电柜本体100在连接不同负载时的动力输出表现；将信号线插座12与配电柜本体100的各个信号输出端连通，通过操作配电柜本体100上的控制单元模拟输出控制信号，电力性能检测显示模块5分别对动力端和信号端的电力性能进行实时检测，并将检测结果进行实时显示，检验人员可以通过直接读取每根线的电力性能数据来判断该线路是否正常。
31.整个系统通过整体插接的方式来进行测试，连接线路和拆卸线路的时间大大缩短，同时可以标准化地对配电柜本体100的动力输出电力性能和信号输出的稳定性进行快速检测，效率高，检测准确度高，能够通过该项出厂检测的配电柜故障率大大降低，对于不同的设备适配性好，在后续的售后检修过程中也可以通过本系统快速地进行故障判定。
32.电力性能检测显示模块5包括壳体51、用于检测电力性能的传感器模块52、用于处理传感器模块信号的处理器53和显示屏54，壳体51卡装在动力线插头21和信号线插头22的外表面处，动力线插头21和信号线插头22的外壳均设有用于测量电力数据的检测插口23，传感器模块52和处理器53设置在壳体51内，显示屏54安装在壳体51的外表面，传感器模块52通过检测插口23分别与动力线插头21和信号线插头22内部导线电连接，传感器模块52和显示屏54分别与处理器53通信电连接。
33.传感器模块52可以实时对动力线插头21和信号线插头22内各个导线工作状态下的电力数据进行检测，通处理器53处理后，最终通过显示屏54进行数据化显示，整个模块安装便捷，处理器53可以是单片机也可以是数据处理芯片，显示屏54可以是液晶显示屏，对于电力数据的测量准确，工作人员免去了用万用表进行单个测量，只需按照测试流程每个控制按钮逐一操作，并观察显示屏54显示数据，并将显示数据与配电柜出厂标准数据进行对比，即可快速判断是否符合配电柜出厂标准。
34.传感器模块52包括一组电压传感器521和一组电流传感器522，一组电压传感器
521通过检测插口23分别与动力线插头21内各导线电连接，一组电流传感器522通过检测插口23分别与信号线插头22内各导线电连接。
35.电压传感器521检测动力线插头21内各导线的瞬时电压值，检测人员通过操作检验档位选择器3可以调节模拟负载4的瞬时负载功率，此时只需通过显示屏54读取动力线的输出电压变化来对比配电柜出厂标准数据即可做出动力输出是否符合出厂标准的判断；由于控制线在发出控制信号时其瞬时电流会发生变化，此时电流传感器522会时刻检测变化的电流值，并通过显示屏54显示，同理检测人员通过显示屏54读取该变化电流值来对比配电柜出厂标准数据即可做出控制信号输出是否符合出厂标准的判断。
36.传感器模块52还包括温度传感器523，温度传感器523安装在动力线插头21的表面，实时监测动力线插头21的表面温度，并与处理器53通信电连接。
37.还可以设置温度传感器523来对动力线插头21表面的温度进行实时检测，检测人员通过显示屏54可实时查看动力线插头21在不同功率的模拟负载接入情况下的温度值，如果温度值高于环境温度的10℃，则可以认为动力输出线不合格。
38.检测插口23是铜质插口，传感器模块52通过铜针与检测插口23电连接。
39.通过铜质插口的模式来将传感器模块52的各个传感器与各个插头内的导线对应电连接，属于直接连接测量，检测数值更加准确可靠。
40.电力性能检测显示模块5还包括模拟量输入输出模块55，传感器模块52通过模拟量输入输出模块55与处理器53通信电连接。
41.通过模拟量输入输出模块55将传感器模块52各个传感器的模拟量信号转化成数字量信号后传输给处理器53识别。
42.动力线插座11是双排四芯插座，动力线插头21是与动力线插座11匹配的双排四芯插头，信号线插座12是双排三十芯插座，信号线插头22是与信号线插座12匹配的双排三十芯插头。
43.动力线插座11和动力线插头21均采用双排多芯的插座，这时便于对上下两排的导线采用铜质插口的方式直接电连接。
44.模拟负载4是电机模拟器，检验档位选择器3包括变频器31和挡位开关32，变频器31与模拟负载4的控制输入端电连接，挡位开关32与变频器31的控制信号输入端通信电连接。
45.模拟负载4是eme系列电机模拟器。
46.eme系列电机模拟器是一款电机加负载模拟一体化新型电力电子装置，内含各类电机：永磁同步电机pmsm、异步电机asm等；动态数学模型和负载模型。主电路采用高速功率开关器件，控制与模型运算单元采用多核高速处理器，在各类工况和pwm变频驱动条件下，可以精确实现电机与负载特性模拟。
47.还有电路板排线13，信号线插座12通过电路板排线13与配电柜本体100的信号输出端之间的信号线标号对应。
48.信号线插座12通过电路板排线13与配电柜本体100的信号输出端之间的信号线标号对应后，可以高效地实现信号线插座12内各芯导线与配电柜本体100的各个信号输出线对应，便于对各个控制线进行逐一检测。
49.本发明实施例配电柜出厂电力性能检验系统的实施原理为：
在某型号非标设备的配电柜出厂电力性能检测过程中，测试车间的实时温度为25℃，人工在配线的时候将配电柜本体100动力线输出端连接在动力线插座11上，将通过电路板排线13与配电柜本体100的信号输出端之间的信号线标号对应，通过模拟负载4接入到动力线插座11的方式来对配电柜本体100动力线输出端的电力性能进行模拟检验，检验过程中，通过操作检验档位选择器3分别调节模拟负载4的瞬时负载功率分别处于10kw、20kw、30kw、50kw各工作5分钟，从而模拟配电柜本体100在连接不同负载时的动力输出表现，电压传感器521实时检测四根动力线的电压值传输给模拟量输入输出模块55处理成数字信号后传输给处理器53，处理器53控制显示屏54显示相关电压值，检测人员观察电压值，并与出厂标准进行对比，发现均在出厂标准范围内，温度传感器523测得的实时温度值在28℃，因此判断该配电柜的动力输出线符合出厂标准；将信号线插座12与配电柜本体100的各个信号输出端连通，通过操作配电柜本体100上的控制单元模拟输出控制信号，电流传感器522分别对信号端的电流值进行实时检测，检测模拟量传输给模拟量输入输出模块55处理成数字信号后传输给处理器53，处理器53控制显示屏54显示相关电压值，检测人员逐一操作配电柜本体100的控制按钮，并通过显示屏54观察对应标号的控制线的电流变化值，并与出厂标准进行对比，发现均在出厂标准范围内，因此综合判断该配电柜符合出厂电力性能检测标准，属于合格的配电柜。
50.以上均为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。