【正文】 電抗器 L，應調(diào)整至再外施電壓 下試驗電流 的值等于額定短路分斷能力 的電流和規(guī)定的功率因數(shù)。 （ 3 試驗結果的判定 沖擊耐受電壓試驗過程中，被試斷路器應無非故意的破壞性放電。 （ 1）試驗設備及原理 圖 沖擊耐壓 試驗儀常使用標準沖擊耐壓試驗儀，它是一種專用的產(chǎn)生標準沖擊電壓波的電器，主要由調(diào)壓器、升壓變壓器、充放電電路和球隙等組成，如圖 所示。施壓結束時，應待降壓后再切斷電源，以免產(chǎn)生操作過電壓。然后以平穩(wěn)而迅速的速度降壓，降至零后按下停止按鈕 SBP，接觸器 KM 動作，切斷試驗變壓器電源，同時電鈴 HA 停止發(fā)聲，紅燈 HR 熄滅、綠燈 HG 亮。合上電源開關 Q，綠燈 LG 亮表示電源有電。 ② 用兆歐表 測量 被試 低壓斷路器在閉合位置時，同級帶電部件、 觸頭與線圈之間 ，主電路 與控制電路 之間的絕緣電阻 。 型式試驗是指按某一設計而制造的一個或多個電器產(chǎn)品進行試驗，其目的是用以驗證給定型式的產(chǎn)品的設計和性能是否符合基本標準及產(chǎn)品標準的要求。 （ 7）壽命： 機械壽命和 電 壽命 。 分為額定極限短路分斷能力（ ICU），額定運行額定分斷能力（ ICS）， 額定短路接通能力 。對帶可調(diào)式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。在任何情況下，最大額定工作電壓不超過絕緣電壓。 其主要技術參數(shù)如下 （ 1） 額定電壓 ① 額定工作電壓 斷路器的額定工作電壓是指與能斷能力及使用類別相關的電壓值。 決定低壓斷路器的主要技術參數(shù) 斷路器是一種非常重要的 電器 元件之一。 （ 3） 按極數(shù)分 有單級、雙極、三極和四極低壓斷路器。 大容量的斷路器中為了更好地保護主觸頭又增設了副觸頭，即為三接觸頭，合閘時的動作順序為弧觸頭先閉合，然后副觸頭閉合，最后弧觸頭閉合；分 閘時的操作順序為弧觸頭先分斷，然后副縣觸頭分斷，最后主觸頭分斷。 1弧觸頭 2主觸頭 3觸頭壓力 4彈簧軟連接 5傳動機構 （ a）觸頭斷開位置 （ b）觸頭閉合位置 （ c） 主 觸頭 后 閉合 圖 低壓斷路器的弧觸頭和主觸頭 兩接觸頭的結構示意圖如圖 所示，分為弧觸頭和主觸頭。 觸頭系統(tǒng) 低壓斷路器的主觸頭在正常情況下可以接通分斷負荷電流，在故障情況下還必須可靠分斷故障電流。 （ 4） 分勵脫扣器 分勵脫扣器用于遠距離操作低壓斷路器分閘控制。當電源側停電或電源電壓過低時，電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力不足以克服反作用力彈簧的拉力，銜鐵被向上拉，通過傳動機構推動自由脫扣機構使斷路器掉閘，起到欠壓及零壓保護作用。線路中通過正常電流時，發(fā)熱元件發(fā)熱使雙金屬片彎曲至一定程度 (剛好接觸到傳動機構 )并達到動態(tài)平衡狀態(tài)，雙金屬片不再繼續(xù)彎曲。線路中通過正常電流時，電磁鐵產(chǎn)生的電磁力小于反作用力彈簧的拉力，銜鐵不能被電磁鐵吸動，斷路器正常運行。若線路中出現(xiàn)不正常情況或由操作人員或繼電保護裝置發(fā)出信號時，脫 扣器會根據(jù)信號的情況通過傳遞元件使觸頭動作掉閘切斷電路。 脫扣器接受外來的信號，并傳遞給分合閘操作機構，由其控制主觸頭及輔助觸頭的斷開和閉合。 滅弧室用于熄滅主觸頭系統(tǒng)在分斷電路時產(chǎn)生的電弧。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。 低壓斷路器由觸點 系統(tǒng) 、保護裝置 (各種脫扣器 )、滅弧系統(tǒng) 、 傳動機構和脫扣機構 等組成 。為了盡量減小配電柜的體積，就要求斷路器在保證安全、可靠的前提下，縮小尺寸，要滿足高分斷、小體積而又售價適中的要求。另外， PLC 控制器的獨立運行，只要有接口及調(diào)制解調(diào)器，利用商業(yè)無線移動通信網(wǎng)絡（ GPRS），就可完成數(shù)據(jù)通信。用于監(jiān)控、管理和編程的人機接口和圖形工作站的功能日益增強。大型的可編程程序控制器大多采用 CPU 結構。提高工作效率、也有利于新 產(chǎn)品的研究開發(fā)。低壓斷路器的產(chǎn)品的試驗包括型式試驗和出廠試驗兩種。該系統(tǒng)要求電氣產(chǎn)品具有高可靠性、高干擾 性，還要求觸點能可靠接通低電壓、弱電流，觸頭斷開時的電弧 不能干擾電子電路的正常運行，以便完善低壓斷路器的性能、功能，提高產(chǎn)品的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。 本 論 文通過對低壓斷路器的工作原理、各項特性及其型式試驗的分析， 選用 三菱的 FX系列的 PLC 為控制模塊 ， 編寫 PLC 程序，建立了斷路器的型式試驗的自動控制系統(tǒng)，以保障斷路器的安全性能、減少試驗人員的工作強度。 （ 6） 5 月 31 日至 6 月 20 日：撰寫 并修改 畢業(yè)設計論文 ，準備答辯 。 二、 進度安排 完成時間： （ 1） 3 月 1 日至 3 月 20 日 ：查閱資料；撰寫文獻綜述和開題報告；熟悉相關知識。 系統(tǒng)硬件設計，包括主電路設計和控制電路設計。 畢 業(yè) 設 計 題 目 ： 基于 PLC的低壓斷路器 型式 試驗系統(tǒng) 的設計 學 院： 電氣信息學院 專 業(yè) ： 電氣工程及其自動化 班 級 電氣 0601 學 號 ： 202001010426 學生姓名 ： 楊秋良 導師姓名 ： 施曉蓉 完成日期 ： 2020年 6 月 20日 誠 信 聲 明 本人 聲明 ： 本人所呈交的畢業(yè) 設計（ 論文 ） 是在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果 ； 據(jù)查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設計（論文）中不包含其他人已經(jīng) 公開 發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構的學 位而使用過的材料 ； 我承諾， 本人提交的 畢業(yè)設計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。 完成基于 PLC 的低壓斷路器試驗控制系統(tǒng)的總體方案設計與論證。 撰寫、修改、裝訂畢業(yè)設計說明書。 （ 4） 4 月 25 日至 5 月 15 日 ： 試驗裝置 硬軟件 設計 （ 5） 5 月 16 日至 5 月 30 日：試驗裝置系統(tǒng)調(diào)試。 由于 PLC 能夠 將邏輯控制、過程控制和運動控制這三控集于一體，可以方便、靈活地組合成不同規(guī)模和需求的控制系統(tǒng) 。 關鍵詞： 低壓斷路器 ； 型式試驗 ； PLC； 自動控制 基于 PLC的低壓斷路器的試驗系統(tǒng)的設計 II The design of lowvoltage breaker type test based on PLC Abstract: In the electricity system in the performance of the breakers direct relationship to the protection system, and type safety and testing of low pressure safety circuit of the important security. the PLC to be logical control, control and control the process of the three control set in one, can easily and flexibly bined into a different scale and the control system for a modern, more automatic controlled. Based on the working principle of lowvoltage circuit breaker, the characteristics and types of testing, analysis of mitsubishi FX series of PLC to control module, write PLC program, established the breaker type test of the automatic control system, in order to ensure the safety performance of the circuit breaker, reduce the working intensity. To improve work efficiency, and it is helpful to the research and development of new products. The system can, for life, high temperature, overload and characteristics of lowvoltage circuit breaker automatically control, and the experimental measurement of sampling test waveforms on PC, according to the different parameter determination, plete the circuit breaker performance testing. Keywords： lowvoltage circuit breaker； Type； PLC； Atuomatic control.基于 PLC的低壓斷路器的試驗系統(tǒng)的設計 1 第 1 章 緒 論 課題背景 隨著新技術的發(fā)展，特別是電子、微電子和計算機網(wǎng)絡 的迅速發(fā)展，將對低壓斷路器產(chǎn)業(yè)帶來深遠的影響，在現(xiàn)代化電站和工礦企業(yè)中已經(jīng)廣泛采用電子計算機監(jiān)控系統(tǒng)，對與之配套的低壓斷路器提出了高智能的要求，并要求產(chǎn)品具有保護 、監(jiān)測、試驗、自診斷、顯示等功能，故采用 PLC 控制系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)的邏輯元件組成的控制系統(tǒng)，已是機械電氣控制系統(tǒng)的主流。定型生產(chǎn)的產(chǎn)品也要經(jīng)常需要產(chǎn)品的試驗 ，以保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。 本 文通過對低壓斷路器的工作原理、各項特性及其型式試驗的分析， 選用 三菱的 FX系列的 PLC 為 控制模塊 ， 編寫 PLC 程序，建立了斷路器的型式試驗的自動控制系統(tǒng)，以保障斷路器的安全性能、減少試驗人員的工作強度。目前，可編程程序控制器向高性能、高速度、大容量發(fā)展已經(jīng)是一個不可阻擋的趨勢。在模擬控制方面，除了專門用于模擬量閉環(huán)控制的 PID 的指令和智能 PID 模塊，某些可編程程序控制器還具有模擬量的模糊控制、自適應、參數(shù)自整定功能，使調(diào)試時間減少，控制精度得以提高。 一個或若干個 PLC 與 PC 機，到原編程器的人機界面操作站的作用，是現(xiàn)代 PLC發(fā)展的新潮流，為系統(tǒng)集成商帶來了商機，同時編程和人機界面軟件及軟件接口（或驅(qū)動軟件）也得到了發(fā)展。目前不少保護電器的設計和使 用單位，對 100~250A斷路器的短路分斷能力要求達到 35~50KA（在 380~415V 時），個別使用場所要求達到65KA。 低壓斷路器具有多種保護功能 (過載、短路、欠電壓保護等 )、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以目前被廣泛應用。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。也使自由脫扣機構動作。 斷路器的主要結構 低壓斷路器由主觸頭系統(tǒng)，輔助觸頭，脫扣器，分合閘操作機 構，滅弧室和框架或外殼等部分組成的。 脫扣器 脫扣器是低壓斷路器中用來接受信號的元件。 （ 1）電磁脫扣器 電磁脫扣器與被保護電路串聯(lián)。 （ 2）熱脫扣器 熱脫扣器與被保護電路串聯(lián)。電源電壓正常時扳動操作手柄，斷路器的常開輔助觸頭閉合，電磁鐵得電，銜鐵被電