继电器开关 - AT 测试仪操作

继电器切换技术 - 20 节点继电器矩阵

Voltech AT5600 使用 20 节点继电器矩阵，端接成对弹簧探针，以允许将标准固定装置连接到该装置。
每对弹簧探针（一个节点）连接到四个高压继电器，配置用于全开尔文（4 线）测量。
其中两个继电器“Source Hi”和“Source Lo”（“电源”对）通电，为被测组件提供电压/电流源。
其余两个继电器“Measure Hi”和“Measure Lo”（“检测”对）通电，将电压/电流源路由至测量电路。
下面的图 1 显示了这种配置，其中一个节点连接到被测变压器绕组的一端。

图1

20 个节点中每个节点的这种类型的开尔文继电器布置均由 AT5600 完全控制，并且可通过提供的 AT 编辑器软件进行编程。
对于哪个节点用于哪个变压器绕组没有限制。

图2
右图是AT Editor软件的屏幕截图。
它是 AT 测试仪本身实际 20 节点继电器矩阵的图形表示。
每个编号节点 (1-20) 代表上面图 1 中所示的四继电器原理图。
每个节点有 4 个中继，20 个节点，总共 80 个中继。

优化继电器可靠性

作为开关设备，继电器通常被认为是固态开关的次等替代品。然而，继电器提供了在打开时抑制数千伏电压的方法，并且在闭合时仍然提供几十毫欧的接触电阻，这些特性是任何固态器件现在或将来都无法提供的。可以预见的将来。
继电器被视为劣质组件的主要原因是它们被认为是不可靠的。
然而，如果使用正确的技术来切换继电器，继电器的机械寿命超过 100,000,000 次操作，在高使用变压器测试仪应用中足以持续十年以上。 Voltech 开发了这样的技术。

为了最大限度地延长继电器的使用寿命，在打开和关闭 80 个高压继电器之前，AT3600 的电压和电流源会被关闭。
在任何测试开始时，继电器都会在电压升高之前闭合。
测试结束时，AT3600 检查流经继电器的电流，如果仍有电流流动，AT3600 将等到电流衰减至零后再打开继电器。
该技术称为冷切换，可最大程度地减少继电器触点上的任何电弧，确保触点的退化程度降至最低，从而最大限度地延长继电器和 AT3600 本身的使用寿命。

测量冷切换电流的重要性如下图 3 所示。

如果在关闭电源后打开固定时间的继电器，那么这将需要很长的时间来应对最坏情况的组件，不必要地浪费大多数组件的测试时间。
另一方面，如果选择的时间太短，继电器将受到开断电流的影响，导致电弧并降低其使用寿命。

大多数使用外部矩阵的变压器测试仪解决方案只是使用固定时间来确定何时打开继电器，从而带来继电器电弧和性能退化的风险。
在其 AT 系列产品上，Voltech 通过使用具有源和测量功能的集成矩阵、强制电流尽快衰减的主动放电方法以及在打开前电流何时降至零时进行测量，最大限度地提高了速度和可靠性。
继电器的打开和关闭动作非常快（大约三毫秒关闭时间和一毫秒释放时间）。

为了保持 AT3600 的操作准确性，AT5600 中纳入了非常全面的自检例程。
自检序列是在上电序列完成后由用户启动的。自测试旨在全面测试产品的操作范围，包括 40 个源继电器和 40 个测量继电器的接触电阻。
由于分子厚度的杂质迁移到接触表面，接触电阻可能会在使用数月后增加。
如果在继电器触点上检测到大于预定值的接触电阻，则会自动部署独特的电子清洁过程，直到继电器触点达到其原始低值。此操作进一步最大限度地延长了继电器的生命周期。

结论

AT3600 的 80 个继电器均具有经过现场验证的平均故障间隔时间 (MTBF) 超过 100,000,000 次操作、10 kV 直流或峰值交流的高压隔离额定值以及高达 3 的开关电流。直流电流或交流电流峰值。
将此与内置自检序列、继电器开关速度、开尔文测量系统、实际开关方法以及 AT3600 独特的电子继电器清洁过程相结合，使其成为当今最准确、最可靠的变压器固定和测试方法之一。一台仪器。

注意

Voltech AT系列测试仪中使用的多个继电器、信号源和测量电路的布置受以下专利保护：
美国： US5500598 ；英国： 2261957B ；欧洲： 0621953B 。