在電力保護行業(yè)中，繼電保護裝置的應用非常廣泛，且不可或缺。無論是小到一些電力裝置（如發(fā)電機、供電線路），還是大到整個電力系統(tǒng)，都需要繼電保護裝置提供故障警告信號或直接自動控制斷路器發(fā)出跳閘指令，以確保電力設備的安全，繼電保護測試儀的出現(xiàn)為調(diào)試繼電保護裝置帶來了極大的方便，其測試儀具備開入量電路，可以接收來自繼電保護裝置的開出量，并反映其當前狀態(tài)。但是目前市面上常見的繼電保護測試儀，測試儀前端的操作面板以及反饋顯示屏均沒有設置保護機構(gòu)，在測試儀的搬運以及閑置過程中通常會造成劃痕等破壞，不便于對繼電保護測試儀的保護，在支撐測試儀呈傾斜角度以便于接線觀察測試的過程中，支撐的穩(wěn)定性不高，影響觀測的準確性，而且傳統(tǒng)的繼電保護測試儀過熱保護機構(gòu)存在不足之處，容易對電流模塊和達林頓管造成損壞，進而影響儀器的正常運行，而往往電氣試驗都在比較偏遠的地區(qū)，設備的損壞直接影響施工隊正常施工，大大影響工作效率。因此，急需對現(xiàn)有的繼電保護測試儀進行改進，本文針對以上問題提供了一種新型繼電保護測試儀（以下簡稱測試儀）。
測試儀基本工作原理
本測試儀在使用時，首先手動將把手向前抽動，使把手左側(cè)的防脫塊移動至圓形連接塊內(nèi)側(cè)的凹槽中，隨后向上推動活動塊，使其帶動限位桿在導向桿的作用下同步穩(wěn)定上移，當限位桿從定位槽的底部豎直延長端中移動至弧形部分中，此時能夠控制圓形連接塊以及凸出桿帶動防護機構(gòu)呈順時針旋轉(zhuǎn) 90°，此時在固定板的作用下，能夠?qū)Π咽值臓顟B(tài)進行限制，隨后松開活動塊，使其在彈簧的作用下帶動限位桿復位，當限位桿移動并卡合至定位槽頂部的水平延長端中時，能夠?qū)A形連接塊以及把手進行定位，通過角度、長度均受到限制的把手能夠?qū)y試儀本體的前端進行穩(wěn)定支撐，不會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，提高了觀測的準確性，便于測試儀本體的工作使用。
當測試儀本體使用完成后，同理再次推動活動塊，控制圓形連接塊帶動把手逆時針回轉(zhuǎn)至水平狀，隨后再將圓形連接塊進行定位，然后將把手朝向測試儀本體的方向推動，直至橡膠墊與測試儀本體的前端面貼合，能夠?qū)y試儀本體前端的操作面板以及反饋顯示屏同時進行保護，并通過擰緊定位螺栓，能夠?qū)Π咽忠约胺雷o板的位置進行固定，實現(xiàn)對測試儀本體的充分保護。測試儀過熱保護機構(gòu)通過采用陶瓷隔離片和在其工作電路中加限流電阻的方法能夠?qū)崿F(xiàn)對電流模塊和達林頓管的保護，進而保障測試儀的穩(wěn)定運行，延長了設備的使用壽命。
設計優(yōu)點
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本測試儀具有如下有益效果：
本測試儀設計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、易于操作、便于維修，能夠?qū)y試儀進行防護，使用效果良好。本測試儀使用完成后，可通過旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)帶動把手旋轉(zhuǎn)至水平，隨后可向后推動把手移動，使其帶動防護板同步朝向測試儀本體方向移動，直至橡膠墊貼合于測試儀本體的前端面，能夠同時保護測試儀本體前端的操作面板和反饋顯示屏，并通過擰緊定位螺栓來固定把手和防護板的位置。在旋轉(zhuǎn)把手至與測試儀本體呈豎直狀進行支撐時，當控制把手與圓形連接塊進行旋轉(zhuǎn)時，需先手動推動活動塊沿著導向桿移動并擠壓彈簧，使限位桿脫離定位槽的延長端并移動至定位槽的弧形部分，此時可解除圓形連接塊的定位，能夠控制把手帶動圓形連接塊旋轉(zhuǎn) 90°，隨后可松開活動塊，使限位桿在彈簧的作用下復位并卡合至定位槽的另一延長端，能夠?qū)A形連接塊再次定位，實現(xiàn)對把手角度進行固定，可對測試儀本體進行穩(wěn)定支撐。
本測試儀過熱保護機構(gòu)能夠提高達林頓管的散熱效率，能夠?qū)_林頓管進行保護，從而能夠保障繼電保護測試儀里面電流模塊的穩(wěn)定性，讓其更加可靠的穩(wěn)定工作，達到儀器穩(wěn)定運行正常工作的目的。
機械結(jié)構(gòu)設計
如圖 1~ 圖 6 所示，本測試儀具有優(yōu)良的機械結(jié)構(gòu)設計方案：
本繼電保護測試儀，其包括測試儀本體，測試儀本體的左側(cè)壁開設有定位槽，通過定位槽的設置，便于對防護機構(gòu)的角度進行固定，測試儀本體的前端左右兩側(cè)均設有旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)，通過設有的旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)，方便對測試儀本體進行支撐，便于顯示使用，旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)的上端位于測試儀本體的側(cè)壁上固定安裝有固定板，旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)的內(nèi)部安裝有防護機構(gòu)，在防護機構(gòu)的作用下，便于對測試儀本體的前端進行保護，防護機構(gòu)的右側(cè)設有定位螺栓。
定位槽的縱截面為弧形，其槽的兩端設有相互垂直的延長端，通過定位槽的設置，便于對防護機構(gòu)的角度進行固定。旋轉(zhuǎn)安裝機構(gòu)包括圓形連接塊、凸出桿、導向桿、彈簧、活動塊和限位桿，凸出桿固定安裝在圓形連接塊的底部，凸出桿的內(nèi)部導向槽中安裝有導向桿，導向桿的周側(cè)安裝有彈簧，彈簧的下方設有活動塊，活動塊朝向測試儀本體的一端固定安裝有限位桿，通過限位桿的設置，方便對圓形連接塊的狀態(tài)角度進行固定。
圓形連接塊與測試儀本體轉(zhuǎn)動相連，其轉(zhuǎn)動連接點與定位槽的圓心位于同一水平直線上，導向桿貫穿于活動塊的內(nèi)部且兩者滑動相連，便于控制活動塊帶動限位桿滑動，便于控制圓形連接塊以及把手轉(zhuǎn)動。限位桿遠離活動塊的一端延伸至定位槽中，圓形連接塊的內(nèi)部開設有通槽，其通槽的一端開設有凹槽，通過圓形連接塊便于控制把手同步旋轉(zhuǎn)，可對測試儀本體進行支撐。
防護機構(gòu)包括把手、防脫塊、防護板和橡膠墊，把手的左端設有防脫塊，把手的前端內(nèi)側(cè)螺栓連接有防護板，防護板的后端面黏貼連接有橡膠墊，通過橡膠墊的設置，能夠?qū)y試儀本體的前端進行保護。把手與圓形連接塊的連接方式為滑動連接，便于防護板的轉(zhuǎn)動打開。
過熱保護機構(gòu)設計
現(xiàn)在主流的繼電保護測試儀，采用的是上位機控制其DDS 信號發(fā)生器，然后通過其電壓模塊和電流模塊輸出的方案。其中電流模塊應用*多，也成為*容易損壞的一個部件，通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在主流的電流模塊是通過 AB 類功率放大器構(gòu)成的交流恒流源，其中*為關(guān)鍵*容易損壞的就是達林頓管。傳統(tǒng)的電流模塊設計也有過熱保護方法，其電流模塊大多采用溫度開關(guān)進行控制，但這個溫度開關(guān)在散熱器上面，由于散熱器的熱傳導時間和溫度開關(guān)的物理特性，以至于達林頓管已經(jīng)燒壞了，溫度開關(guān)還沒起到保護。在實際工作中，如果達林頓管損壞，電流源就無法正常工作，儀器也就無法正常輸出，降低了工作效率，增加了安全風險。因此，本繼電保護測試儀配備一種新型過熱保護機構(gòu)解決上述問題。
測試儀過熱保護機構(gòu)電路原理圖
如圖 7 所示為本測試儀過熱保護機構(gòu)電路原理圖，本測試儀過熱保護機構(gòu)由一個電壓源、一個電容、兩個達林頓管、兩個二極管、四個三極管、四個電阻和若干導線組成。電壓源的輸出端與電阻 R3 的一端、電容 C 的陽極和**達林頓管相連，電阻 R3 的另一端與**達林頓管相連，電容 C 的陰極接地，**達林頓管和**達林頓管上均固定安裝有陶瓷隔離片。**達林頓管包括電阻 R1、二極管 D1、三極管T1 與三極管 T2，其中電阻 R1 的一端、二極管 D1 的負極和三極管 T1 的發(fā)射極均與電阻 R3 一端相連，電阻 R1 的另一端與三極管 T1 的基極和三極管 T2 的發(fā)射極相連，二極管D1 的正極與三極管 T1 的集電極和三極管 T2 的集電極相連，三極管 T2 的基極與電阻 R2 相連。**達林頓管包括電阻R4、二極管 D2、三極管 T3 和三極管 T4，其中電阻 R4 的一端、二極管 D2 的負極和三極管 T3 的發(fā)射極均有電阻 R3 的另一端相連，電阻 R4 的另一端與三極管 T3 的基極和三極管T4 的發(fā)射極相連，二極管 D2 的正極與三極管 T3 的集電極和三極管 T4 的集電極相連。
測試儀過熱保護機構(gòu)主要部分
本繼電保護測試儀過熱保護機構(gòu)主要包括以下兩個部分：
（1）采用陶瓷片隔離：陶瓷是一種無機非金屬材料，既可以絕緣又可以導熱，與工程金屬相比，其具有硬度高、高溫強度好、耐磨性好和絕緣性能優(yōu)越等優(yōu)點，與云母片相比其導熱效果更佳，電流模塊的主要核心是達林頓管，如果達林頓管不能夠很好散熱，其熱量就會堆積到自身，當達到其不能承受狀態(tài)時，達林頓管就會燒壞。通過在達林頓管上設置陶瓷隔離片，讓達林頓管能夠很好地散熱，保障測試儀的安全穩(wěn)定運行，進而提高了工作效率。
（2）在其工作回路中加限流電阻：電阻 R3 為限流電阻，其電阻上設置有溫度開關(guān)，將限流電阻串聯(lián)在其工作回路，這樣做的目的是實時監(jiān)測回路當中的電流，保護電阻的溫度特性大于工作的達林頓管，當電流過大或者輸出時間較長時，保護電阻 R3 會發(fā)熱，然后在其保護電阻上面加一個溫度開關(guān)，用硅膠緊密貼合在一起，進行實時監(jiān)測，當接近達林頓管工作極限之前，溫度開關(guān)就會進行保護，切斷輸出，達到保護電流模塊的目的。
總結(jié)
繼電保護是確保電力系統(tǒng)安全運行的基礎，是電力系統(tǒng)重要的二次設備之一，被稱為電力系統(tǒng)的“哨兵”。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常情況時，繼電保護裝置會控制相關(guān)開關(guān)將故障從系統(tǒng)中切除，避免影響到相鄰區(qū)域的正常供電，為確保繼電保護裝置正常工作，需定期對繼電保護裝置進行檢驗，繼電保護測試儀是檢驗繼電保護裝置是否工作正常的專用測試設備，在電力系統(tǒng)中應用越來越廣泛。隨著社會的不斷發(fā)展，科學的不斷進步，繼電保護測試儀作為檢測繼電保護裝置特性的重要工具，在電路中起著非常重要的作用，其設備狀態(tài)及工作性能也成了影響電力系統(tǒng)安全性的重要因素。本文針對傳統(tǒng)繼電保護測試儀的不足之處，提供了一種新型繼電保護測試儀，提高了工作效率和設備的運行穩(wěn)定性，具有良好的實用價值和發(fā)展前景。
