一、短耐试验设备开发背景：

新能源直流继电器、熔断器、断路器等设备则是电动汽车线束中不可或缺的部分，其产品质量检测的需求也随之迅速攀升。尤其是高压直流大电流检测，目前在国内几乎是一种稀缺资源，具有检测能力的只有上电科、苏电科、西高所、沈高所、广安所等少数几家具备大容量供电系统资源的第三方机构。主要原因在于，高压大电流测试过程中，功率要求很高，目前所有传统检测机构是利用供电电网提供瞬时大功率，在测试过程中会影响电网的供电质量，从而影响其他用电设备的正常运行，因此后来者很难再申请到利用电网的专网专线独立变压器来开展测试项目。部分检测机构采用冲击发电机完成这项测试，但大功率冲击发电机造价高，动辄三四千万一套，且后期维护保养成本高昂，难以批量在市场推广应用。    不论是利用电网还是利用冲击发电机开展这类测试，都是从交流侧取电，再以整流方式得到直流电源，这使得回路固有电感较高，难以模拟新能源的实际使用场景，造成对产品的考核存在偏差，不能有效地考核产品在使用过程中的实际性能。所以针对于此，国内采用混合储能技术为基础的超大功率脉冲功率电源，摆脱了对大容量电网的依赖，建设成本低，为测试设备广泛推广使用提供了可能性。同时采用研发的核心保护电路技术，实现百MW级能量的可控输出，控制精度高（us级），工作寿命长。短耐检测设备回路固有电感极低，能够 地还原模拟新能源的真实使用场景，对产品性能考核 加有效可靠。

 

二、短时耐受电流能力试验——测试对象：

直流继电器、熔断器、断路器、隔离开关、双电源开关、配电变压器、环网柜、电缆分支箱、连接器、充电枪等电气设备。本试验系统亦可为用户提供检测框架断路器产品温升试验、延时及瞬时检测专门设计，用于交流低压电器产品的温升试验、特性试验。

1、断路器型式试验的内容：

1)验证过载脱扣器；

2)额定短时耐受电流；

3)验证温升；

4）验证28天试验（28天昼夜）；

5) 短时耐受电流时的短路；

6)验证介电耐受能力；

7)验证时间—电流特性、验证瞬时脱扣。

这里描述的是第二个试验，即额定短时耐受电流试验。

在进行额定短时耐受电流试验时，断路器应当处于闭合位置，而且预期电流就等于额定短时耐受电流Icw。

2、直流熔断器测试范围：

1） 短路分断测试：

电压范围:0~1.5 KV ；时间常数:0~5ms ；预期短路电流:≤40KA。

2）过载分断测试：

电压等级:0~1.5 KV；过载电流:2le~10le

3、直流继电器测试范围：

1）电气寿命测试：

电压范围:0~1.5 KV；通断时间:通0.6s/断5.4s(其他频率可选择)，长期工作时循环次数≥10000次； 电流:0~1000A。

2）容性接通寿命测试：

电压范围:0~1.5 KV；稳态电流:0~1000A；峰值电流:1000~5000A；通断时间，通0.6s/断5.4s(其他频率可选择)，长期工作时循环次数≥10000次。

3）极限分断测试：

电压范围:0~1.5KV；峰值电流:10KA

4）短路冲击测试：

电压范围:0~1.5 KV；冲击时间:0~50ms( 可控) ；峰值电流:0~20KA。

 

三、直流框架断路器短时耐受电流能力试验装置主要技术性能

试验电源	电源由调压器、多磁路变压器等组成。
数据采集	自行开发具有完全自主知识产权的高速数据采集系统，能够完成试验数据的自动采集、处理、存储等功能。定制专用的数据采集处理系统可自动采集各试验参数。
满足试验的产品种类	用户框架断路器（ 6400A）可达40KA
系统控制方式及主要功能	装置由工控机控制，配以19寸液晶显示器，试验参数可在屏幕直接输入，控制操作 加方便。
	装置共1个工位，由试验人员手工接线，一次试验接入一个试品。
	采用定制研发的高精度稳压稳流模块，可长时间可靠稳定运行。
	软件可选择温升、长延时、短延时、瞬动等试验项目，并可以通过试验参数手动输入方式，按标准规定试验流程实现其试验功能。
	试验开始前在参数设置画面设置目标电流，电流上下限以及通电时间等。
	保护功能：回路电流超出设定保护范围时自动报警并暂停。
	设备可显示实时电流值，监控电流曲线。
	测温路数可选， 64路，配有温度传感器。
	系统可自动采集数据并绘制温度-时间曲线，计算温 。
	设备可读取试验恒流电流等测量数据，自动根据试验类型分析试验所需要的参数值如通电时间、有效值等，实现实际测量对象和系统测量值和显示值的统一。在波形显示中查看实时状态，用于 进行判断、分析原因。
	人机界面具有权限分级功能，当不具备权限的人员进行操作时，系统将不响应操作，增加系统的安全性。
	根据实验室多种报告格式的需求，测试平台支持各种报告格式的存储（纯数据的记录报告、表格形式的报告、数据和波形图共存的报告等）。
	为了便于设备校准，软件中应加入了系统计量校准界面，便于设备校准。
	保护功能：回路电流超出设定保护范围时自动报警并暂停。装置的设计考虑使用和操作的可靠，工频耐压要有足够的安全性能，满足国标要求。
	试验完成后，能自动形成试验记录，保存试验情况。
	完善的数据保护功能，随时监控电源变化。意外断电后数据不丢失，电源恢复后不破坏已采集的数据。
	装置的设计，考虑使用和操作的可靠，绝缘电阻≥10MΩ
	操作简便，人机交互界面良好。检测数据能自动存储，可存储期限不少于6个月，另外配备有USB端口，方便读取。提供与信息管理系统上位机的硬件连接接口。试验设备具备通用的9针串行接口、通用的RJ-45网络接口接口，便于设备进行数据交互，接口协议为TCP/IP形式。
设备测量精度	1）电流测量精度： 输出200A-1000A范围，测量精度≤±1%。 输出2000A以上，测量精度≤±0.5%。
	2）时间测量精度：当测量时间≥1s时，测量精度应≤±1%。 当测量时间在200ms~1s之间时，测量精度应≤±10ms。 当测量时间在10ms~200ms之间时，测量精度应≤±5%。

 

四、直流框架断路器短时耐受电流能力试验装置设备结构示意图：

 

 

五、直流框架断路器短时耐受电流能力试验装置设备控制软件：