基于Visual Basic的塑壳断路器机械状态评价系统的设计

摘 要 为了保证塑壳断路器正常运行，提高其机械状态的可靠性，提出了一种基于Visual Basic系统设计方案，并完成系统的软硬件设计。硬件部分以工控机与研华PCL818L数据采集卡为核心，软件部分采用Visual Basic进行编程，能够采集信号进行检测记录与分析。实际实验表明，该系统能够准确检测塑壳断路器机械状态评价参数，为状态评价提供数据基础。

关键词 塑壳断路器;PCL818L;Visual Basic;机械状态评价

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0020-01

在现代社会，电力的应用领域涉及面越来越广。在低压输配电网络中，塑料外壳式断路器（以下简称塑壳断路器）是重要的基础元件之一[1]。塑壳断路器机械部件动作的可靠性直接影响其工作过程中能否正确动作。因此，为了保证配电网的正常运行，必须提高断路器的机械状态监测手段[2]。基于以上目的，本文设计并开发塑壳断路器机械状态评价系统，通过采集机械特征参数并提取机械状态量，为断路器机械状态评价提供数据基础，为后一步提高其机械状态可靠性奠定基础。

1 总体设计

该系统以工业控制用计算机配合研华的PCL-818L卡为核心，控制塑壳断路器完成各种操作并在操作过程中提取状态参数，其结构图如图1所示。

图1 系统结构图

2系件设计

硬件系统主要完成控制断路器完成分合闸操作，并在操作过程中提取所需特征量，整体包括两个主电路：分合闸控制电路与信号采集电路，其中分合闸控制电路如图2所示。

3 测试系统软件设计

与硬件系统一样，软件系统作为整个系统的大脑控制着整个试验的进行，用户通过软件界面控制整个试验开始时的参数设定，试验进行，除此之外，软件系统还可以接受用户设置的试验参数，并且在运行中向用户返回试验进程、试验状态与试验结果等[3]。程序编写方式是按照模块化的方式进行编写，分别是文件，调试，参数设定，查看，数据提取模块。图3中是其中模拟量采集模块的流程图。

图2 分合闸控制电路

图3 采样流程图

通过使用PCL818L研华数据采集的驱动函数，就可以利用PCL818L达到数据采集的目的了。主要就是通过采集卡的数字输出端口输出合闸，分闸信号使断路器动作，在动作过程中通过采集卡的模拟量采集端口对A、B、C进行监测，三相电压跳变时间正好反映出塑壳断路器三极以及状态监测触头的动作时间[5，6]。

4 结论

本文介绍了一种可以用于对塑壳断路器机械状态进行监测的系统，硬件上使用了PCL-818L数据采集卡配合工业控制用计算机，控制断路器完成各种操作。在操作过程中由Visual Basic编写的软件系统控制整个试验的运行，记录试验数据，并提取相关特征量，如断路器分闸时间，合闸时间等。试验结果表明，系统运行良好。在实验中提取的特征量为后续机械状态评价奠定数据基础。

参考文献

[1]方鸿发.低压电器（修订本）[M].北京：机械工业出版社，1985：72-85.

[2]Meng Y P， Jia S L，Rong M Z. Mechanical condition monitoring of Vacuum circuit breaker diagnoses with the assistance of real-time monitoring[C].IEEE/PES Transmission &Distribution conference &Exposition Latin America，2004：185-189.

[3]柴欣，刘更谦.Visual Basic 6.0程序设计试验教程（第三版）[M].北京：中国铁道出版社，2003：1-13.

[4]PCL-818HD数据采集卡用户手册[M].2003.

[5]陈德桂，刘庆江，康艳.塑壳断路器操作机构分断速度的影响因素[J].低压电器，2005（12）：9-12.

[6]John Reason. Circuit Breakers with online condition monitoring[J].Electrical World，February 1995，26（7）：21-26.

作者简介

庞家园（1987-），天津人，助教，硕士，研究方向：电机与电器。