真空断路器作为电力输配电系统中应用最为普遍的开关电气设备,其运行状态直接影响着电力系统的运行稳定性和供电可靠性。真空断路器的可靠性在很大程度上取决于其机械操动系统的可靠性。国际大电网会议组织的国际调查表明,在真空断路器的故障中,机械故障(包括操动机构和控制回路)占全体故障的五分之四以上,其它灭弧、绝缘故障占有较小的比例,发热故障比例更低。制造产品出厂检验和用户检修试验,都把机械特性的测试作为重要的试验项目。本文在分析国内外断路器监测的研究成果和发展趋势的基础上,研制了一种基于DSP的真空断路器机械特性测试装置。首先对真空断路器机械特性测试参数进行了分析,然后主要介绍了真空断路器机械特性测试装置软硬件的设计,它主要包括以下几个部分:(1)硬件电路设计。首先采用对瞬时信号反应灵敏的霍尔电流传感器检测操动机构中合、分闸线圈的电流信号;采用直线位移传感器测量动触头的行程信号,并将其转换成同步电压信号输出;借助继电器实现对断路器的分合闸控制;以TI公司高性能DSP单片机TMS320LF2407为核心,设计了外围硬件接口电路,主要包括:传感器的输入、模拟信号的调理、A/D转换、开关量的输入/输出、DSP与PC串行通信等。(2)软件设计。用汇编语言结合C语言编制了软件程序,包括DSP主程序、合/分闸采样程序,A/D中断服务程序,开关量中断服务程序及USB与PC机接口通信程序。(3)通信设计。真空断路器机械特性测试装置使用了USB接口通信,由USB控制器ISP-1581及外围电路组成的通信接口,使测试装置数据传输速度大幅提高并且数据存储更方便。另外,还采取硬件和软件相结合的方法来增强系统的抗干扰能力,提高系统工作的可靠性。经试验证明,该测试装置不论是动态响应特性还是测试精度都较传统的检测装置有很大的提高。