ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ИСПЫТАНИЯ БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
TESTING DEVICE AND METHOD FOR PREPARING TEST OF SWITCHGEAR CONTROL UNIT

Настоящее изобретение относится к испытательной установке для распределительного устройства с блоком управления для переключающего устройства распределительного устройства и испытательным устройством с некоторым числом сигнальных входов и с некоторым числом сигнальных выходов, причем блок управления соединен через адаптерный кабель с испытательным устройством, и испытательное устройство для испытания моделирует переключающее устройство, и к соответствующему способу испытания распределительного устройства.
В системах для передачи или распределения электрической энергии, например, электрической сети электроснабжения, используются различные защитные устройства. Типичными защитными устройствами являются, например, так называемые устройства повторного включения (англ. recloser - автомат повторного включения) или разъединители (англ. sectionalizer - секционный разъединитель). Автомат повторного включения контролирует ток и напряжение отдельных фаз электрической установки, относительно друг друга, а также относительно земли или нейтрали, и разъединяет одну или все фазы, если распознается электрическая неисправность, например, высокий ток неисправности из-за короткого замыкания на землю одной фазы. После определенного, заранее установленного времени, ранее разъединенная фаза подключается снова. Если неисправность по-прежнему присутствует, разъединение и повторное включение повторяются для заранее определенного числа попыток. Секционный разъединитель, как правило, не обнаруживает электрическую неисправность, но отключает электрический провод на основе других критериев, например, после определенного количества обнаруженных попыток повторного включения предвключенного автомата повторного включения. Аналогичным образом, в электрических установках используются электрические переключатели, такие как силовые выключатели (также известные как Circuit Breaker - автоматические выключатели). В общем и далее такие упомянутые выше устройства называются переключающими устройствами. Общим для таких переключающих устройств является то, что они имеют блок управления, который контролирует и инициирует переключение переключающего устройства на основе определенных управляющих входных величин, как правило, измеренных токов, часто также вместе с измеренными напряжениями. При этом переключающее устройство управляется управляющими выходными величинами блока управления, например, в форме электрических сигналов в управляющей линии.
Для обеспечения нормального функционирования блока управления переключающего устройства, предусмотрено, что он проверяется время от времени или с регулярными промежутками времени. Для этого имеются соответствующие испытательные устройства (тестеры), которые соединяются с помощью контрольного кабеля с блоком управления и которые моделируют функционирование переключающего устройства, например, операцию переключения, переключательные вспомогательные контакты силового выключателя и т.д. Переключающее устройство для этого отсоединяется от блока управления и заменяется на испытательное устройство, которое тем самым моделирует переключающее устройство. Проблема при этом заключается в том, что имеются различные производители переключающих устройств и блоков управления, которые к тому еще используют разнообразные электрические интерфейсы между этими блоками, как по количеству выводов, так как по расположению (распайке) выводов. Это обуславливает то, что требуются различные адаптерные кабели для различных электрических интерфейсов. Поэтому для испытания требуется иметь в запасе множество адаптерных кабелей, чтобы иметь возможность установить соединение между испытательным устройством и различными блоками управления. Кроме того, сигнальные входы и сигнальные выходы испытательного устройства 10, которые могут быть как аналоговыми, так и цифровыми, должны параметризироваться в зависимости от переключающего устройства и блока управления, например, применяемые уровни напряжения, временные характеристики (тайминг) определенных сигналов, логическое содержание цифрового 0 или 1 и т.д.
Сигнальным выходом испытательного устройства в форме двоичного выхода, например, моделируется переключательный вспомогательный контакт (положение размыкания или замыкания), и на сигнальном входе испытательного устройства в форме двоичного входа распознается, например, команда замыкания/размыкания блока управления. Сигналы на двоичных входах представляют собой, как правило, напряжения, которые изменяются по амплитуде в зависимости от моделируемого переключающего устройства. Чаще всего используется DC-напряжение (постоянного тока), которое представляет собой либо низкое управляющее напряжение (например, 24 В), либо напряжение, которое подается от большой емкости в блоке управления (которая обычно обеспечивает более высокое напряжение, например, 48 В, 155 В или 240 В), чтобы непосредственно привести в действие DC-катушку в силовом выключателе. В случае двоичного входа, этому сигнальному входу испытательного устройства должна быть назначена функция и значение возбуждения (например, уровень напряжения).
Для того чтобы смоделировать переключающее устройство посредством испытательного устройства, также параметры переключающего устройства должны быть параметризированы в испытательном устройстве, например, времена отключения, времена замыкания, временные задержки вспомогательных контактов и т.д. Например, сигнал на двоичном входе, как правило, меньшей длительности, чем 100 мс, прикладывается в качестве либо сигнала размыкания, либо сигнала замыкания. Эта команда размыкания или замыкания может выдаваться отдельно для каждой фазы (в случае многофазного переключающего устройства), но также может выдаваться команда размыкания и замыкания отдельно для каждой фазы, когда переключающее устройство имеет такую функциональность. Но также может быть сконфигурирована временная последовательность состояний сигнальных выходов испытательного устройства в зависимости от изменений состояния сигнальных входов. До сих пор эта необходимая параметризация или конфигурирование осуществлялось в основном вручную пользователем испытательного устройства, и пользователь должен был знать, что следует установить, чтобы иметь возможность выполнить надлежащее испытание блока управления. Это означает, что на испытательном устройстве должен иметься соответствующий интерфейс ввода/вывода (I/O) к устройству ввода/вывода, например, ноутбуку, планшету или пульту управления, чтобы вводить необходимые параметры и выполнять необходимые настройки. Дополнительно, на устройстве ввода/вывода должно быть установлено соответствующее программное обеспечение, чтобы иметь возможность конфигурировать испытательное устройства в соответствии с потребностями и иметь возможность выполнять моделирование переключающего устройства.
Усовершенствование детального конфигурирования испытательного устройства предложено в DE 109 2012 004 848 A1. В этом документе описано устройство моделирования с модулем моделирования, причем в модуле моделирования может устанавливаться встроенное программное обеспечение, в котором отображается логика переключателя и функция переключателя для каждого переключателя, подлежащего испытанию. Кроме того, в модуле моделирования сохранена конфигурация, которая характеризует тип переключающего устройства и устанавливает адрес для идентификации и ассоциации в программном обеспечении испытания. Устройство моделирования подключается через штекерный модуль к распределительному устройству. Программное обеспечение испытания для испытания функционирования установлено на внешнем компьютере, который соединен с модулем моделирования с помощью беспроводного соединения. Тем самым может подготавливаться полная параметризация и конфигурирование, и больше не требуется выполнять ее вручную. Если же должны испытываться различные переключающие устройства и их блок управления, то это потребует различных штекерных модулей и по-разному сконфигурированных модулей моделирования для различных типов распределительных устройств, или для каждого испытания сначала должно загружаться необходимое встроенное программное обеспечение в модуль моделирования.
US 7,259,565 В2 раскрывает способ испытания распределительного устройства с переключающим устройством и блоком управления. Здесь, конфигурация распределительного устройства и параметры испытаний сохранены в блоке управления в блоке памяти. Испытательное устройство может быть соединено с блоком управления, и испытательное устройство считывает конфигурацию и параметры испытаний из блока памяти. Проблема при этом подходе состоит в том, что считывание из блока памяти может выполняться только предусмотренным для этого испытательным устройством, так как то, каким образом конфигурация и параметры испытаний сохранены в блоке управления, и каким образом их считывать, является специфическим для производителя и, как правило, даже публично не задокументировано. Это, в свою очередь, означает, что для различных распределительных устройств и различных производителей следовало бы иметь в запасе множество различных, специфических для производителей испытательных устройств, что делает испытания распределительных устройств с точки зрения логистики очень затратными.
Задачей настоящего изобретения является создание испытательного устройства и способа, которым могут легко испытываться распределительные устройства различных производителей и типов.
Эта задача согласно изобретению решается тем, что на адаптерном кабеле предусмотрен блок памяти, в котором хранятся специфические для конфигурации данные, которые могут считываться испытательным устройством, и испытательное устройство выполнено так, чтобы самостоятельно конфигурировать свои сигнальные входы и сигнальные выходы, необходимые для выполнения испытания, в соответствии со специфическими для конфигурации данными. Тем самым используется тот факт, что на основе адаптерного кабеля можно делать вывод о переключающем устройстве распределительного устройства. Если теперь на адаптерном кабеле сохраняются специфические для конфигурации данные, то они могут, после соединения испытательного устройства и блока управления с адаптерным кабелем, считываться испытательным устройством. Это позволяет испытательному устройству самостоятельно конфигурироваться с этими специфическими для конфигурации данными, что существенно снижает затраты на выполнение испытания, поскольку для подготовки не требуется никакого вмешательства пользователя. Тем самым также можно избежать любых ошибок при подготовке испытания, так как адаптерный кабель подходит только к определенной комбинации блока управления и переключающего устройства, благодаря чему неправильная конфигурация испытательного устройства практически исключается.
В зависимости от выполнения, в качестве специфических для конфигурации данных может быть сохранена однозначная идентификация адаптерного кабеля, которая дает возможность считывать из памяти данных конфигурации ассоциированные данные конфигурации для конфигурирования необходимых сигнальных входов и сигнальных выходов. В качестве альтернативы, в блоке памяти в качестве специфических для конфигурации данных также могут быть непосредственно сохранены данные конфигурации.
Особенно предпочтительно, сохранены первые данные конфигурации для конфигурирования по меньшей мере одного двоичного сигнального выхода испытательного устройства. Это позволяет выполнять основное (базовое) испытание функционирования блока управления простым способом, без необходимости полагаться на внешнее программное обеспечение испытания и без необходимости конфигурировать с временными затратами возможные другие сигнальные входы или сигнальные выходы. Таким образом, может быстро приниматься решение, функционирует ли вообще блок управления.
За счет того, что сохраняются первые данные конфигурации для конфигурирования по меньшей мере одного двоичного сигнального входа испытательного устройства, можно расширить объем базового испытания функционирования таким образом, что также может испытываться взаимодействие между блоком управления и моделируемым переключающим устройством в форме испытательного устройства, то есть может испытываться взаимное реагирование друг на друга.
Для полного испытания функционирования, необходимо конфигурировать все двоичные сигнальные входы и двоичные сигнальные выходы испытательного устройства, что включает в себя все необходимые линии размыкания, замыкания и переключательных вспомогательных контактов, которые предусмотрены на реальном переключающем устройстве 5.
Для дальнейшего испытания параметров, может быть предусмотрено сохранение вторых данных конфигурации для конфигурирования по меньшей мере одного аналогового сигнального выхода испытательного устройства. Это позволяет включить в испытания также токи и напряжения распределительного устройства, посредством чего возможно выполнение весьма обширных испытаний.
Настоящее изобретение поясняется ниже более подробно со ссылкой на фиг. 1-5, которые в качестве примера, схематично и не ограничительным образом показывают предпочтительные варианты осуществления изобретения. На чертежах показано следующее:
Фиг. 1 - известная компоновка распределительного устройства,
Фиг. 2 - компоновка для испытания блока управления распределительного устройства,
Фиг. 3 - возможные компоновки блока памяти для хранения специфических для конфигурации данных на адаптерном кабеле,
Фиг. 4 - сконфигурированная испытательная компоновка с блоком управления и испытательным устройством и
Фиг. 5 - примерная последовательность действий при испытании распределительного устройства.
На фиг. 1 представлена часть электрической сети 1 энергоснабжения, в показанном варианте осуществления 3-фазная воздушная линия электропередачи, провода 3 которой обычным образом натянуты между мачтами 2. На мачте 2, в качестве защитного устройства предусмотрено распределительное устройство 4, которое состоит из переключающего устройства 5 и соответствующего блока 6 управления. Переключающее устройство 5 представляет собой, например, автомат повторного включения или секционный разъединитель, как описано выше, и посредством инициированной блоком 6 управления операции переключения может отсоединять или присоединять по меньшей мере один из проводов 3. Однако изобретение не ограничено использованием в электрической сети 1 энергоснабжения в форме воздушной линии электропередачи, но может быть использовано в любой установке для передачи или распределения электрической энергии с защитными устройствами в виде распределительного устройства 4 с переключающим устройством 5 и соответствующим блоком 6 управления.
Переключающее устройство 5 соединено с этой целью с помощью управляющего соединения 7 и штекера (разъема) 8 на конце управляющего соединения 7 с блоком 6 управления. Управляющее соединение 7 включает, как правило, ряд управляющих линий для управляющих входных параметров и управляющих выходных параметров блока 6 управления. Управляющие входные параметры блока 6 управления представляют собой, например, измеренные значения устройства для передачи или распределения электрической энергии, которые регистрируются посредством переключающего устройства 5 или встроенных в него измерительных устройств, таких как преобразователи тока, в частности, измеренные токи или напряжения, и передаются в блок 6 управления для оценки. Но к управляющим входным параметрам, как правило, также относятся сигналы от, возможно, имеющихся вспомогательных контактов переключающего устройства 5, которые сигнализируют определенное состояние переключения (разомкнутое, замкнутое). Управляющие выходные параметры блока 6 управления представляют собой сигналы, которые генерируются блоком 6 управления, в частности, в ответ на управляющие входные параметры, и с помощью которых управляется функционирование переключающего устройства 5, например, инициируется операция переключения.
Для испытания распределительного устройства 4, управляющее соединение 7 между переключающим устройством 5 и блоком 6 управления разъединяется, при этом штекер 8 отсоединяется от управляющего соединения 7, как показано на фиг. 2. Также возможно, что переключающее устройство 5 перед испытанием не соединено с блоком 6 управления, например, при вводе в эксплуатацию. Тогда разъединение управляющего соединения 7 будет опущено. Это бывает довольно часто, так как блоки 6 управления часто параметризируются перед установкой, и затем их функционирование проверяется с помощью испытательного устройства 10, прежде чем они попадают в ʺполевые условияʺ и устанавливаются.
Блок 6 управления для испытания соединяется с помощью адаптерного кабеля 11 с испытательным устройством 10, которое моделирует переключающее устройство 5, чтобы иметь возможность проверки надлежащего функционирования и параметризации блока 6 управления распределительного устройства 4. Адаптерный кабель 11 соединяется первым разъемом 13 через электрический интерфейс 17 с блоком 6 управления. При этом разъем 13 соответствует по количеству выводов, расположению выводов и геометрии требованиям блока 6 управления. Общепринятые блоки 6 управления здесь варьируются в пределах от 10 до 42 выводов Gm (фиг. 3а) с различным расположением выводов. Соответственно, для различных блоков 6 управления (производитель, тип, интерфейс, год выпуска и т.д.) имеется соответствующий адаптерный кабель 11. С помощью второго разъема 14 на другом конце адаптерного кабеля 11 адаптерный кабель 11 соединен с испытательным устройством 10. Для этой цели на испытательном устройстве 10 может быть предусмотрен единый электрический интерфейс 16 с определенным количеством выводов Pn (фиг. 3а) и определенным расположением выводов. Выводы Gm соединения между блоком 6 управления и адаптерным кабелем 11, таким образом, переводятся на выводы Pn с единым расположением выводов интерфейса 16 испытательного устройства 10, т.е. выводы Gm интерфейса 17 на блоке 6 управления соотнесены с определенными выводами Pn на испытательном устройстве 10. Тем самым можно с самого начала избежать любых ошибок соединения, так как посредством соединения разъемов 13, 14 адаптерного кабеля 11 обеспечивается корректное соответствие выводов.
Для экономии затрат, также может быть предусмотрен длинный интерфейсный кабель 12, например, с длиной в несколько метров, который вставляется в испытательное устройство 10 одним концом и соединяется другим концом посредством штекерного соединения с адаптерным кабелем 11, как показано на фиг. 2. Но интерфейсный кабель 12 может быть опущен. Посредством интерфейсного кабеля 12, интерфейс 16 испытательного устройства 10 приводится ближе к блоку 6 управления, в результате чего необходимая длина адаптерного кабеля 11 для различных блоков 6 управления может быть уменьшена, предпочтительно, до длины менее одного метра. Так что нужно только иметь в запасе короткие адаптерные кабели 11 в различном исполнении и только один интерфейсный кабель 12, при необходимости, интерфейсные кабели 12 разной длины, что облегчает в целом логистику испытания.
Испытательное устройство 10 служит, таким образом, для того, чтобы воспроизводить (имитировать) или моделировать переключающее устройство 5. Для этого, испытательное устройство 10 имеет ряд сигнальных входов и сигнальных выходов. Через сигнальные входы испытательное устройство принимает управляющие выходные параметры блока 6 управления, и через сигнальные выходы устанавливаются управляющие входные параметры блока 6 управления.
Переключающее устройство 5 имеет, как правило, двоичные сигнальные входы и двоичные сигнальные выходы. Через двоичные сигнальные входы обычно запускаются операции переключения, например, от блока 6 управления. Здесь могут иметься отдельные сигнальные входы для сигнала размыкания (т.е. размыкания переключающего устройства 5) и для сигнала замыкания (т.е. замыкания переключающего устройства 5). Но также может применяться только один двоичный сигнальный вход для размыкания и замыкания. Также имеются переключающие устройства 5, в которых для всех имеющихся фаз применяется только один вход для размыкания/замыкания, и такие, в которых для каждой отдельной фазы переключающего устройства 5 применяется, соответственно, один вход для размыкания/замыкания. Также переключающее устройство 5 имеет, как правило, переключательные вспомогательные контакты для сигнализации состояния переключения переключающего устройства 5 через двоичный сигнальный выход. И здесь, могут предусматриваться отдельные переключательные вспомогательные контакты для размыкания и замыкания, также вновь для всех фаз совместно или для каждой фазы отдельно. Кроме того, переключающее устройство 5 также часто имеет аналоговые сигнальные выходы, на которых передаются измеренные значения тока или напряжения. Поэтому испытательное устройство 10 для моделирования переключающего устройства 5 должно быть сконфигурировано так, чтобы иметь возможность воспроизведения существующих в переключающем устройстве 5 сигнальных входов и сигнальных выходов. Причем для испытания не обязательно необходимы все сигнальные входы или сигнальные выходы, и поэтому не обязательно все должны конфигурироваться.
Часто в переключающем устройстве 5 операции переключения отображаются сигналами различных полярностей, например: +1 для замыкания и -1 для размыкания, при этом 0 не соответствует никакой операции переключения. Это также понимается в смысле настоящего изобретения как двоичный сигнальный вход.
Для того чтобы испытательное устройство 10 могло моделировать переключающее устройство 5 для испытания распределительного устройства 4, ему требуются данные конфигурации KD, чтобы соответственно настроить испытательное устройство 10. Данные конфигурации KD могут включать в себя информацию электрического интерфейса 17 блока 6 управления и/или информацию о функционировании переключающего устройства 5. Для электрического интерфейса 17 могут быть сохранены данные, такие как расположение выводов G1 … Gm на разъеме 13, уровни напряжения различных выводов G1 … Gm разъема 13, информация об аналоговых или двоичных выводах, назначение выводов G1 … Gm разъема 13 в качестве управляющего входного параметра или управляющего выходного параметра, назначение выводов G1 … Gm электрического интерфейса 17 блока 6 управления выводам P1 … Pn интерфейса 16 испытательного устройства 10 и т.д. В качестве данных конфигурации KD касательно функционирования переключающего устройства 5, могут сохраняться времена переключения или задержки переключения переключателей переключающего устройства 5, номинальные значения переключающего устройства 5, например, коэффициент преобразования преобразователей тока и напряжения, тип преобразователей (например, обычный преобразователь тока или преобразователь Роговского) и связанная с этим конфигурация испытательного устройства 10, например, корректный выбор аналоговых выходов AE и установка максимального значения для защиты блока 6 управления и т.д.
На адаптерном кабеле 11, который должен быть выполнен, как описано выше, специально для блока управления, расположен блок 15 памяти. Блок 15 памяти может быть предусмотрен в различных местах адаптерного кабеля 11, как показано на фиг. 3А-3С. Например, блок 15 памяти (фиг.2) предусмотрен в разъеме 14 для соединения адаптерного кабеля 11 с испытательным устройством 10 (фиг. 3а) или интерфейсным кабелем (фиг. 2). Блок 15 памяти также может располагаться в любом месте адаптерного кабеля 11 между обоими ограничивающими разъемами 13, 14 (фиг. 3b) и может также располагаться в разъеме 13 для соединения адаптерного кабеля 11 с блоком 6 управления.
При этом блок 15 памяти может быть выполнен любым образом и должен только обеспечивать хранение информации. В простейшем случае, блок 15 памяти может быть реализован как пассивный электрический компонент, например резистор. Если к электрическому компоненту приложено определенное напряжение опроса, то он отвечает на это электрическим током, зависящим от компонента. Тем самым, например, различные адаптерные кабели 11 могут быть легко идентифицированы. Но блок 15 памяти также может быть выполнен в виде электронного модуля памяти, который хранит информацию в цифровой форме.
Блок 15 памяти должен быть доступным для считывания только испытательным устройством 10. Для этого может предусматриваться некоторое число выводов Pn-1, Pn интерфейса 16 к испытательному устройству 10 для считывания блока 15 памяти, как показано на фиг. 3а. Для этого также могут предусматриваться соответствующие линии (проводники) Ln-1, Ln (также в адаптерном кабеле 11), которые соединяют выводы Pn-1, Pn c блоком 15 памяти. Для считывания также могут применяться проводники адаптерного кабеля 11, которые необходимы сами по себе для испытания блока 6 управления, например, когда блок 6 управления предварительно переключается в режим считывания. Для считывания блока 15 памяти может быть реализован любой способ передачи данных, возможно, с любым протоколом передачи данных.
В блоке 15 памяти сохранены специфические для конфигурации данные, то есть данные, которые описывают конфигурацию и функционирование распределительного устройства 4. В качестве специфических для конфигурации данных конфигурации могут сохраняться упомянутые выше данные конфигурации KD (фиг. 3с), однозначная идентификация ID адаптерного кабеля 11 (фиг. 3а) или их комбинация (фиг. 3b).
Если в блоке 15 памяти в качестве специфических для конфигурации данных непосредственно сохранены данные конфигурации KD, то испытательное устройство 10 считывает данные конфигурации KD и конфигурируется самостоятельно с помощью этих данных конфигурации KD.
Если в блоке 15 памяти сохранена однозначная идентификация ID адаптерного кабеля 11, то испытательное устройство 10 считывает эту идентификацию ID. Для определенного переключающего устройства 5, могут иметься соответствующие блоки 6 управления различных производителей, которые, однако, должны вынужденным образом иметь один и тот же электрический интерфейс для переключающего устройства 5. Тем самым, для этих блоков управления 15 различных производителей может применяться адаптерный кабель 11 того же самого типа. Некоторые требуемые для испытания данные конфигурации KD могут быть уже выведены частично или даже полностью из типа кабеля адаптерного кабеля 11, который прямо определяется на основе однозначной идентификации ID без необходимости знать точную модель блока 6 управления. Например, при назначении двоичных сигнальных входов и двоичных сигнальных выходов на испытательном устройстве 10 и их настройках временных характеристик обращаются не к типу блока 6 управления, а только к моделируемому переключающему устройству 5. Тем самым из знания типа адаптерного кабеля 11 можно уже предпринять некоторые основные настройки на испытательном устройстве 10. Идентификация ID адаптерного кабеля 11 может быть достаточной, чтобы настроить испытательное устройство 10 для базовых испытаний функционирования.
Для этого цели в испытательном устройстве 10 в памяти 18 данных конфигурации KD могут быть сохранены необходимые данные конфигурации KD в ассоциации с идентификацией ID адаптерного кабеля 11, которые затем после считывания идентификации ID из блока 15 памяти применяются для того, чтобы настроить испытательное устройство 10 для испытания распределительного устройства 4. Необходимые, ассоциированные с идентификацией ID данные конфигурации KD не должны обязательно непосредственно сохраняться в испытательном устройстве 10, а могут также сохраняться во внешней памяти 18 данных конфигурации в ассоциации с идентификацией ID (как показано на фиг. 4). Для этой цели испытательное устройство 10 может соединяться посредством соединения 19 передачи данных, такого как, например, LAN, Wi-Fi, Bluetooth и т.д., с памятью 18 данных конфигурации и считывать необходимые данных, чтобы конфигурироваться с ними.
Конечно, также возможна любая комбинация этих двух методов, например, такая, что некоторые данные конфигурации KD хранятся непосредственно в блоке 15 памяти, а другие данные конфигурации KD могут запрашиваться с помощью сохраненной однозначной идентификации ID.
Последовательность операций испытания распределительного устройства 4 с переключающим устройством 5 и соответствующим блоком 6 управления может осуществляться, как описано ниже со ссылкой на фиг. 4 и 5, причем предполагается, что испытательное устройство 10, как описано выше, с помощью адаптерного кабеля 11 соединено с блоком 6 управления (этап S1).
В блоке 15 памяти адаптерного кабеля 11 сохранена идентификация ID, которая однозначно идентифицирует тип адаптерного кабеля 11. В испытательном устройстве 10, в памяти 18 данных конфигурации, сохранены данные конфигурации KD для всех доступных адаптерных кабелей 11 и соответствия (ассоциации) с однозначными идентификациями ID (например, какие выводы на электрическом интерфейсе 16, 17 используются и каким образом они назначены, уровни напряжения, времена для вспомогательных контактов силового выключателя и т.д.). Если испытательное устройство 10 включается, то испытательное устройство 10 автоматически считывает идентификацию ID из блока 15 памяти, и, например, в испытательном устройстве 10 запускается симулятор (средство моделирования) переключающего устройства, здесь, например, симулятор силового выключателя для силового выключателя в качестве переключающего устройства 5, и для этого, на основе сохраненных с идентификацией ID первых данных конфигурации KD1, двоичные сигнальные входы BE (возможно, также только один двоичный вход) и/или двоичные сигнальные выходы BA (возможно, также только один двоичный выход) испытательного устройства 10 соответствующим образом автоматически конфигурируются (этап S2). Это включает в себя, например, назначение заранее определенных выводов Рn для двоичных сигнальных входов и сигнальных выходов BE, BA на интерфейсе 16 на испытательном устройстве 10 определенным выводам Gm интерфейса 17 в блоке 6 управления, а также определение логического содержания двоичного 0 или 1, например, 0=нет размыкания, 1=размыкание, или 0=нет замыкания, 1=замыкание двоичного входа, или 0=размыкание, 1=замыкание двоичного выхода, а также уровни напряжения двоичных сигнальных входов и сигнальных выходов BE, BA. Кроме того, временные характеристики двоичных сигнальных входов BE и/или двоичных сигнальных выходов ВА могут также устанавливаться на основе сохраненных первых данных конфигурации KD1, например, как долго команда размыкания должна быть приложена на двоичном сигнальном входе BE испытательного устройства 10, или какое время требуется переключающему 5 устройству для переключения, что сигнализируется на двоичном сигнальном выходе ВА.
Вместо идентификации ID, эти основные первые данные конфигурации KD1 могут также быть сохранены непосредственно в блоке 15 памяти и оттуда могут непосредственно считываться испытательным устройством 10.
С помощью этой базовой конфигурации, для блока 6 управления может уже выполняться базовое испытание функционирования (этап S3), чтобы проверить, реагирует ли блок 6 управления корректным образом на события, которые сигнализируются испытательным устройством 10. Здесь, возможны, например, следующие испытания:
Подавляющее большинство переключающих устройств 5 имеют приводимые в действие вручную рычаги переключения (рубильники), которые позволяют переключать переключающее устройство 5 механически вручную, то есть размыкать или замыкать. При этом соответствующее положение переключения сигнализируется блоку 6 управления посредством переключательных вспомогательных контактов на соответствующих двоичных выходах переключающего устройства 5. Теперь это может быть воспроизведено в базовом испытании функционирования с помощью симулятора переключающего устройства в испытательном устройстве 10. На испытательном устройстве 10 для этого могут быть предусмотрены кнопки размыкания и замыкания, посредством которых на двоичных сигнальных выходах BA может сигнализироваться определенное положение переключения. При этом одной кнопкой могут переключаться одновременно все фазы, или могут иметься также отдельные кнопки для различных фаз. Следовательно, для этого достаточно, если конфигурируется по меньшей мере один двоичный сигнальный выход ВА испытательного устройства.
В зависимости от вида и типа переключающих устройств 5, также может быть необходимо для базового испытания функционирования конфигурировать несколько двоичных сигнальных выходов ВA испытательного устройства 10. Для испытания функционирования в каждом случае действительный сигнал должен прикладываться ко всем двоичным сигнальным выходам ВА, конфигурация которых задается блоком 6 управления. Если переключающее устройство 5 имеет, например, один переключательный вспомогательный контакт для указания размыкания и один переключательный вспомогательный контакт для указания замыкания, то соответствующие двоичные сигнальные выходы ВА всегда должно быть противоположными, то есть размыкание на одном должно обуславливать замыкание на другом. Но также имеются переключающие устройства 5, которые имеют только один переключательный вспомогательный контакт. В этом случае, был бы достаточным один двоичный сигнальный выход ВА. Но если исходить из 3-фазного переключающего устройства 5, которое может приводиться в действие в 1-фазном режиме (то есть, операция переключения принудительно переключает все фазы одновременно), то единственный двоичный сигнальный выход ВА не достаточен, потому что другие фазы также должны иметь действительное состояние, которое должно сигнализироваться соответствующим образом.
Для базового испытания функционирования, переключатели или кнопки, имеющиеся в блоке 6 управления, могут также использоваться для ручного запуска операции переключения. Желательная для блока 6 управления операция переключения должна сигнализироваться испытательному устройству 10 на двоичном сигнальном входе ВЕ, который затем переключает соответствующую фазу (или, возможно, все фазы). Выполненная операция переключения сигнализируется блоку 6 управления с помощью двоичного сигнального выхода ВA испытательного устройства 10, возможно, также в соответствии с сохраненными временными характеристиками для переключательных вспомогательных контактов.
Такое базовое испытание функционирования, следовательно, совершенно не зависит от внешнего испытательного программного обеспечения и от конфигурации других, в частности, аналоговых сигнальных входов и/или сигнальных выходов. Если это базовое испытание функционирования не пройдено, то нет необходимости проводить дальнейшие испытания, и испытание может быть прекращено с сообщением об ошибке.
Для испытания, выходящего за пределы базового испытания функционирования, если таковое желательно, испытательное устройство 10 должно параметризироваться, возможно, с помощью дополнительных вторых данных конфигурации KD2, чтобы моделировать переключающее устройство 5 со всеми его функциональными возможностями (этап S5). При этом испытательное устройство 10 должно быть настроено, в частности, таким образом, чтобы любые дополнительные аналоговые сигнальные выходы АА испытательного устройства 10 были параметризированы корректным образом. Через аналоговые сигнальные выходы АА на блок 6 управления будут передаваться, например, напряжения или токи, которые измеряются на реальном переключающем устройстве 5 и которые, следовательно, должны моделироваться для испытания испытательным устройством 10. Для этой цели в испытательное устройство 10 могут быть встроены усилители тока и/или напряжения, которые должны параметризироваться таким образом (например, какой усилитель применяется, диапазон напряжения/тока, номинальные значения и т.д.), чтобы обеспечивать необходимые для моделирования переключающего устройства 5 токи и напряжения. Встроенные в переключающее устройство 5 измерительные датчики, такие как преобразователи тока или датчики напряжения, могут быть смоделированы в испытательном устройстве 10, что также может сделать необходимой параметризацию (например, коэффициент преобразования трансформатора тока, диапазон измерения датчика напряжения и т.д.).
Необходимые для этого вторые данные конфигурации KD2 вновь могут быть считаны посредством однозначной идентификации ID из памяти 18 данных конфигурации или могут быть непосредственно считаны из блока 15 памяти, если они хранятся там.
В зависимости от объема функций блока 6 управления, может потребоваться параметризировать больше или меньше аналоговых сигнальных входов AE и/или аналоговых сигнальных выходов АА. Поэтому для испытания этого типа может потребоваться выбрать конкретно применяемый блок 6 управления, если для определенной идентификации ID может иметься несколько блоков 6 управления. Этот выбор может быть предложен пользователю испытательного устройства 10.
С помощью аналоговых сигнальных выходов АА могут выполняться более сложные испытания блока 6 управления (этап S5), которые также включают в себя значения тока и напряжения отдельных фаз переключающих устройств 5. Для проведения таких дальнейших испытаний необходимо специальное программное обеспечение испытания, которое может быть установлено либо на испытательном устройстве 10, либо на внешнем блоке 20 управления (например, компьютере, ноутбуке, планшете и т.д.). При этом различные планы испытаний могут автоматически вызываться и обрабатываться, результат которых (ʺнеисправностьʺ (ERROR) или ʺзавершено успешноʺ (PASS)) также может протоколироваться совместно.
Если желательно выполнить испытания, например, входов тока и напряжения блока 6 управления, пользователь может применить внешний блок 20 управления, который может соединяться беспроводным или беспроводным соединением с испытательным устройством 10. После установления соединения, испытательное устройство 10 сообщает программному обеспечению испытания, какой адаптерный кабель 11 (идентификация ID) подключен. В программном обеспечении испытания затем применяется идентификация ID адаптерного кабеля 11, и посредством сохраненной в программном обеспечении испытаний таблицы автоматически выбирается соответствующий блок 6 управления, или пользователю предлагается список возможных блоков 6 управления для выбора. Блоки 6 управления, как правило, имеют базовую конфигурацию, которая затем может быть загружена для предварительного конфигурирования испытательного устройства 10. При необходимости, конфигурация дополняется или завершается пользователем.
Таким образом, основная идея соответствующего изобретению способа состоит в том, что пользователь, независимо от дополнительного программного обеспечения испытания, может выполнить по меньшей мере базовые испытания функционирования на блоке 6 управления, не требуя полного конфигурирования или параметризации испытательного устройства 10. Это позволяет осуществлять быстрое испытание базовых функций перед требующим дополнительных затрат выполнением полного конфигурирования. Для дополнительных испытаний, например, при первом пуске в эксплуатацию или при полном текущем испытании, процесс испытаний значительно упрощается, так как блок 6 управления выбирается автоматически на основании идентифицированного адаптерного кабеля 11 в программном обеспечении испытания, и испытательное устройство 10 по меньшей мере предварительно конфигурируется. Если адаптерный кабель ассоциирован с несколькими блоками 6 управления, то выбор правильного блока 6 управления пользователем может быть по меньшей мере существенно сокращен и, таким образом, упрощен.