CN101169468B - 板后插入式断路器特性检测试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板后插入式断路器特性检测试验装置。它包括该装置的控制电路和机械机构；控制电路是由控制机械机构中4个用于连接、断开试验电极与被测试断路器电极的气缸的电路和用于为被测试断路器提供试验电源进行调压和试验检测仪表与之连接的电路；机械机构则包括固定在工作台上的气动夹紧装置与安装在被测试断路器电极上的定位卡具。本发明可实现多种壳体断路器集中于一试验台进行特性检测，从而节约了试验台成本，提高了空间利用率。采用气动压紧装置消除了人为压接产生的能耗与差异性，试验电流实现了0-4000A连续与微调，保证了测试电流的精度。以及多抽头互感器实现档位切换，测试电流显示值即实际值，提高了检测精度与效率。

Description

板后插入式断路器特性检测试验装置

技术领域

本发明属于一种断路器特性检测用试验装置，特别是涉及一种160与250系列板后插入式断路器特性检测试验装置。

背景技术

目前公知的板后插入式断路器壳体种类繁多，且各电极上面连接有圆柱形电极，在进行不同壳体断路器的过载与短路特性试验过程中，必须按照不同壳体对应选择不同的试验台进行试验，多台试验台的选购增加了投资成本，并且占用了更多的空间，不同壳体分散式的试验模式又降低了工人的工作效率；而对于目前传统试验台无法满足试验要求的断路器，仍然须由工人将测试电极人为压接在板后插入式断路器的各圆柱形电极上，然后通电流进行过载与短路特性测试，这样人为压接时产生的接触电阻较大，增加了额外的热量损耗，并且降低了检测精度与效率。传统试验台只能对断路器长延时特性进行动作时间的检测，对于短路短延时动作时间无法准确检测出来，无法进行接地保护试验，其电流表显示的电流值须人为按照实际给定电流值通过公式换算成对应值，试验方法不便，显示电流不直观，大大降低了工作效率。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可对160与250系列各种型号断路器进行检测的板后插入式断路器特性检测试验装置。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它包括有220伏交流电源、接入被测试断路器的接线端子和断路器特性检测试验装置的工作台，

它还包括有该装置的控制电路和机械机构；其控制电路如下：220伏电源经过微型断路器后经过第1旋转开关一路接至第5按钮后接至其第1指示灯上，用于提供独立的220V交流电源；另一路接至主要控制回路：所述的主要控制回路包括有过载特性测试电路与气动电极夹紧控制电路；所述的过载特性测试电路是：第1启动按钮，串接第2停止按钮，再串接继电器，用于锁住启动状态；下面与继电器的常开点串连接触器的电路并联，用于通电测试；下面再并联接入大电流测试用第4点动按钮与通电测试第2指示灯串联的电路；下面再并联接入电流继电器的电源端；下面再分别并联接入短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器电源端，电流继电器常开触点与短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器的计数端相连，用于记录测试时间；计数清零第3按钮与短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器的复位清零端相连；下面再并联接入电压表与电流表电源端；下面再并联接至第1手动调压器和第2手动调压器的初级，第1手动调压器次级接细调变压器初级，细调变压器次级下端接第2手动调压器的次级，细调变压器次级上端与第2手动调压器的次级公共端并入电压表，后经接触器两主触点接至变压器的初级，变压器的次级接第2旋转开关的常闭触点后接入待测试的断路器电极的接线端子；在测试回路中，第1、2电流互感器的次级公共端接电流表的一端，电流表的另一端接第2旋转开关的公共端，第1电流互感器的次级4000安端接第2旋转开关的开点，400安端接第2旋转开关的闭点，第2电流互感器次级40安端接第2旋转开关的第2开点；所述的气动电极夹紧控制电路包括有4个工位气缸的电极夹紧、松开控制电路：其中第1工位的气缸的电极夹紧、松开控制电路为，第11按钮(SB11)的常开触点与第12按钮(SB12)的常闭触点串联后，接第1气缸的气动电极夹紧的第11电磁阀线圈(QG11)，而第12按钮(SB12)的常开触点与第11按钮(SB11)的常闭触点串联后，接第1气缸的气动电极松开的第12电磁阀线圈(QG12)，即第11按钮(SB11)与第12按钮(SB12)组成互锁电路，用于工位1的第1气缸的气动电极夹紧与松开操作；第2、3、4工位气缸的电极夹紧、松开控制电路的构成与所述的第1工位气缸的电极夹紧、松开控制电路相同，即第21按钮(SB21)与第22按钮(SB22)组成互锁电路，与第2气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG21、QG22)组成电路用于工位2的电极松开与加紧操作，第31按钮(SB31)与第32按钮(SB32)组成互锁电路，与第3气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG31、QG32)组成电路用于工位3的电极松开与夹紧操作，第41按钮(SB41)与第42按钮(SB42)组成互锁电路与第4气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG41、QG42)组成电路，用于工位4的电极松开与加紧操作，所述的4个工位的控制电路并联后接220伏交流电源；

其机械机构如下：在所述的工作台上有四个工位；每个工位包括有一个气动夹紧装置和一个定位卡具；

在第1工位中，气动夹紧装置的固定装置与气缸固连于所述的工作台上，工作台上对应于第1工位有两个相互平行的用于定位放置断路器的插入式电极的定位槽，气动夹紧装置中固定装置的前端固连一导杆，在所述的导杆上套有弹簧，在导杆的前端套有可沿导杆滑动的定位电极，所述的气缸的活塞杆与一动作电极相固连；还包括有一用绝缘材料制成的长方形定位卡具，所述的定位卡具的左右两侧分别有4个凹槽；

第2、3、4工位中的气动夹紧装置于定位卡具的结构与第1工位的相同，只是其中所述的定位卡具左右两侧凹槽之间的距离分别与不同系列板后插入式断路器两侧电极间的距离分别相同，所述的4个工位中的气动夹紧装置的固定装置与气缸上的定位电极和动作电极之间的距离和在所述的工作台上的两个相互平行的用于定位放置断路器的插入式电极的定位槽之间的距离分别与TM40系列4种不同的板后插入式断路器两侧电极间的距离分别相对应。

本发明具有的优点和积极效果是：该试验台可实现16种壳体断路器集中于同一试验台进行特性检测，采用不同的定位垫板卡具与定位导孔，将不同壳体断路器对应卡住后，再进行试验，从而节约了投资成本，提高了试验台的空间利用率。采用气动压紧装置将断路器待测试的电极压紧，消除了人为压接所产生的能耗与差异性，进一步提高了检测的精度与效率。采用两台手动调压器实现电流0-4000A连续可调与小范围微调，保证了给定测试电流的精度。采用多抽头互感器实现档位切换，从而使测试电流显示值即实际值，消除了人为换算电流带来的不便，使得显示更加直观。

附图说明

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的机械机构示意图之一；

图3是图2中第1工位左视图的逆时针转90度的示意图；

图4是图2、3之定位卡具的示意图；

图5是图4的左视图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1所示，市电220V经过微型断路器MC后经过旋转开关SN1一路接至按钮SB10后接至其指示灯上，用与提供独立的220V交流电源。另一路接至主要控制回路，控制回路包括有气动电极夹紧控制电路与过载特性测试回路，在气动电极夹紧控制电路中，按钮SB11的常开触点与按钮SB12的常闭触点串联后，接气缸QG1的气动电极夹紧用电磁阀线圈QG11，而按钮SB12的常开触点与按钮SB11的常闭触点串联后，接气缸QG1的气动电极松开用电磁阀线圈QG12，即SB11与SB12组成互锁电路，当按下按钮SB11时，按钮SB11的常闭触点打开，保证气动电极松开用电磁阀线圈QG12可靠失电，SB11的常开触点闭合，使气动电极夹紧用电磁阀线圈QG11得电，从而使得工位1的气动电极夹紧；按下按钮SB12时，按钮SB12的常闭触点打开，保证气动电极夹紧用电磁阀线圈QG11可靠失电，SB12的常开触点闭合，使气动电极松开用电磁阀线圈QG12得电，从而使得工位1的气动电极松开。同理，按钮SB21和SB22、气缸QG2的夹紧电磁阀线圈QG21、QG22用于工位2的气缸QG2的气动电极松开与加紧操作，按钮SB31与SB32气缸QG3的夹紧电磁阀线圈QG31、QG32用于工位3的气缸QG3的气动电极松开与加紧操作，按钮SB41与SB42气缸QG4的夹紧电磁阀线圈QG41、QG42用于工位4的气缸QG4的气动电极松开与加紧操作。在过载特性测试回路中，接启动按钮SB5，后接停止按钮SB6，后接继电器JQ0，用于锁住启动状态。下面并行接入继电器JQ0常开点，后接接触器J0，用于通电测试。下面并行接入大电流测试用点动按钮SB8，通电测试指示灯L0。下面并行接入电流继电器JL1的电源端。下面并行分别接入短延时时间继电器JS1与长延时时间继电器JS2电源端，电流继电器常开触点JL1与其的计数端相连，用于记录测试时间。计数清零按钮SB7与其复位清零端相连。下面并行接入电压表与电流表电源端。下面接至手动调压器T1初级，T1次级接细调变压器T2初级，T2次级下端接手动调压器T3的次级，T2次级上端与T3的次级公共端并入电压表，后经接触器两主触点接至变压器T4初级，T4次级接第2旋转开关SN0常闭触点后接待测试的断路器。在测试回路中，两电流互感器TA1与TA2次级公共端接电流表A0左端，TA1次级4000A端接SN0开点，400A端接SN0闭点，TA2次级40A端接SN0开点。

如图2、3所示该装置的机械机构包括4个工位，既工位1对应的气缸8是用于TM40-160C系列的；工位2对应的气缸82是用于TM40-250C系列的；工位3对应的气缸83是用于TM40-250M系列；工位4对应的气缸84是用于TM40-160M系列。

在第1工位中，气动夹紧装置包括有固定装置3与气缸8，各采用螺钉4与10固定于操作平台9上，操作平台9上有两个定位槽13与14，用于定位放置断路器的插入式电极。气动夹紧装置中的固定装置3前端的导杆上套有弹簧2，在导杆的前端套有定位电极1，气缸8的导杆7与动作电极6用螺钉连接。如图4、5所示，在绝缘材料制成的长方形定位卡具5的左右两侧分别有4个凹槽。定位槽13和4之间的距离，定位电极1与动作电极6之间的距离是与TM40-160C系列断路器两侧插入式电极间的距离相对应的。以及定位卡具5两侧凹槽之间的距离等于TM40-160C系列断路器两侧插入式电极间的距离。

如图2所示，第2、3、4工位的由固定装置32与气缸82、固定装置33与气缸83、固定装置34与气缸84及与它们相连接的定位电极与动作电极等构成的气动夹紧装置的结构和在工作台9上的定位槽132与142、133与143、134与144等结构与第1工位相同。只是其中定位槽132与142、133与143、134与144之间的距离和定位电极与动作电极之间的距离与TM40-250C系列、TM40-250M系列和TM40-160M系列的断路器两侧插入式电极间的距离相对应的。以及定位卡具52、53、54两侧凹槽之间的距离分别等于TM40-250C系列、TM40-250M系列和TM40-160M系列的断路器两侧插入式电极间的距离。

现以第1工位为例，在进行测试之前，将绝缘材料制成的定位卡具5从断路器12的后背插卡固定在插入式圆柱形电极上，再将断路器12的插入式圆柱形电极置入定位槽13与14中，并将断路器12的待测试电极的两侧分别与定位电极1和动作电极6对齐。例如在图1中，断路器12的B相待测试电极的两端分别与定位电极1和动作电极6对齐，并保证它们在一条线上，按动气动压紧按钮后，气缸8伸出导杆7向左侧推动动作电极6顶压断路器B相右侧电极，使得断路器向左运动，则断路器12的B相左侧电极也向左顶压定位电极1，定位电极1克服弹簧2的弹力向左运动，最终将断路器12的的待测试电极可靠压紧，等待测试。对于断路器12的A相或C相进行测试时不同之点是要分别将断路器12的A相或C相的两侧电极与定位电极1和动作电极6对齐，其他方法相同。

在试验开始前，将手动调压器T1与T3人为旋转至零位，闭合微型断路器MC后，再将旋转开关SN1旋转至接通位置，接通市电220V，此时手动调压器T1与T3初级接通，其中T1用于粗略调整电流，T3用于细致调整电流。电压表V0显示变压器T4初级当前电压值，电流表A0显示当前测试电流值。按下长延时计时器JS1和短延时计时器JS2清0按钮SB7后，则短延时与长延时计时器JS1与短延时计时器JS2显示为初始0。将断路器合闸后，根据给定电流选择档位，若测试断路器的长延时过载特性且给定电流为160A时，则第2旋转开关SN0旋转至400A档位，按下启动按钮SB5，继电器JQ0线圈得电，常开触点JQ0闭合，使继电器J0线圈得电，则常开触点闭合后，变压器T4初级与手动调压器T2、T3次级接通，此时变压器T4次级有电流产生，则电流继电器JL1的常开触点闭合，则此时计时器JS1与JS2开始从0计时，其中JS1用于长延时特性计时，而JS2用于短延时特性计时。根据电流表A0的实际显示值调整手动调压器T1将电流调整至400A左右后，然后调整手动调压器T3将电流细调至400A，当断路器过载脱扣后，变压器T4次级回路断开后，电流继电器JL1常开触点恢复断开状态，则计时器JS1与JS2停止计数，则当前显示值为过载特性动作时间。此时按下停止按钮SB6则JQ0线圈失电，变压器T4初级断开，按下按钮SB12后气缸电磁阀QG12得电后，气缸QG1松开断路器B相电极，测试结束。如需测试断路器的短路特性，可先按下停止按钮SB6断开继电器JQ0则断开长延时特性测试，点动按钮SB8用于大电流短路特性测试。该试验台另外提供辅助电源AC220V，见图1中接线柱AC220V，当按下电源按钮SB10时，其按钮指示灯SB10亮，表示接线柱上有AC220V的市电，可用于在测试断路器接地保护特性时，作为接地保护模块的辅助电源。通电指示灯L0当给断路器通电时，该指示灯L0点亮，当断路器断电时，该指示灯L0熄灭。

在第2、3、4工位时，对断路器各相进行检测试验时，方法与第1工位相同。

Claims (1)

1.一种板后插入式断路器特性检测试验装置，它包括有220伏交流电源、接入被测试断路器的接线端子和断路器特性检测试验装置的工作台，其特征是：它还包括有该装置的控制电路和机械机构；其控制电路如下：220伏电源经过微型断路器后经过第1旋转开关一路接至第5按钮后接至其第1指示灯上，用于提供独立的220V交流电源；另一路接至主要控制回路：所述的主要控制回路包括有过载特性测试电路与气动电极夹紧控制电路；所述的过载特性测试电路是：第1启动按钮，串接第2停止按钮，再串接继电器，用于锁住启动状态；下面与继电器的常开点串连接触器的电路并联，用于通电测试；下面再并联接入大电流测试用第4点动按钮与通电测试第2指示灯串联的电路；下面再并联接入电流继电器的电源端；下面再分别并联接入短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器电源端，电流继电器常开触点与短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器的计数端相连，用于记录测试时间；计数清零第3按钮与短延时第1时间继电器与长延时第2时间继电器的复位清零端相连；下面再并联接入电压表与电流表电源端；下面再并联接至第1手动调压器和第2手动调压器的初级，第1手动调压器次级接细调变压器初级，细调变压器次级下端接第2手动调压器的次级，细调变压器次级上端与第2手动调压器的次级公共端并入电压表，后经接触器两主触点接至变压器的初级，变压器的次级接第2旋转开关的常闭触点后接入待测试的断路器电极的接线端子；在测试回路中，第1、2电流互感器的次级公共端接电流表的一端，电流表的另一端接第2旋转开关的公共端，第1电流互感器的次级4000安端接第2旋转开关的开点，400安端接第2旋转开关的闭点，第2电流互感器次级40安端接第2旋转开关的第2开点；所述的气动电极夹紧控制电路包括有4个工位气缸的电极夹紧、松开控制电路：其中第1工位的气缸的电极夹紧、松开控制电路为，第11按钮(SB11)的常开触点与第12按钮(SB12)的常闭触点串联后，接第1气缸的气动电极夹紧的第11电磁阀线圈(QG11)，而第12按钮(SB12)的常开触点与第11按钮(SB11)的常闭触点串联后，接第1气缸的气动电极松开的第12电磁阀线圈(QG12)，即第11按钮(SB11)与第12按钮(SB12)组成互锁电路，用于工位1的第1气缸的气动电极夹紧与松开操作；第2、3、4工位气缸的电极夹紧、松开控制电路的构成与所述的第1工位气缸的电极夹紧、松开控制电路相同，即第21按钮(SB21)与第22按钮(SB22)组成互锁电路，与第2气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG21、QG22)组成电路用于工位2的电极松开与加紧操作，第31按钮(SB31)与第32按钮(SB32)组成互锁电路，与第3气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG31、QG32)组成电路用于工位3的电极松开与夹紧操作，第41按钮(SB41)与第42按钮(SB42)组成互锁电路与第4气缸的气动电极夹紧、松开电磁阀线圈(QG41、QG42)组成电路，用于工位4的电极松开与加紧操作，所述的4个工位的控制电路并联后接220伏交流电源；

其机械机构如下：在所述的工作台上有四个工位；每个工位包括有一个气动夹紧装置和一个定位卡具；

在第1工位中，气动夹紧装置的固定装置与气缸固连于所述的工作台上，工作台上对应于第1工位有两个相互平行的用于定位放置断路器的插入式电极的定位槽，气动夹紧装置中固定装置的前端固连一导杆，在所述的导杆上套有弹簧，在导杆的前端套有可沿导杆滑动的定位电极，所述的气缸的活塞杆与一动作电极相固连；还包括有一用绝缘材料制成的长方形定位卡具，所述的定位卡具的左右两侧分别有4个凹槽；

第2、3、4工位中的气动夹紧装置于定位卡具的结构与第1工位的相同，只是其中所述的定位卡具左右两侧凹槽之间的距离分别与不同系列板后插入式断路器两侧电极间的距离分别相同，所述的4个工位中的气动夹紧装置的固定装置与气缸上的定位电极和动作电极之间的距离和在所述的工作台上的两个相互平行的用于定位放置断路器的插入式电极的定位槽之间的距离分别与TM40系列4种不同的板后插入式断路器两侧电极间的距离分别相对应。

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