CN101441247A - 用于断路器短路合分试验的自动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于断路器短路合分试验的自动装置，其包括：支架；固定于支架上的驱动缸，其作为操作被固定于所述支架上的断路器的手柄以实现其分断的动力；软连接组件，所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接；控制装置，用于控制驱动缸动作，从而带动所述断路器关合。

Description

用于断路器短路合分试验的自动装置

技术领域

本发明涉及一种用于断路器的短路合分试验的自动装置，该自动装置可适用于各种规格的推拉式手柄的断路器。

背景技术

根据国家标准GB14048和国际标准IEC60947的有关规定，断路器的短路试验中要求对试品进行合闸从而产生短路电流，以便测试断路器的短路关合能力和短路开断能力。

目前，国内部分试验站在实践中通常采用人工操作方式：将一根绳索固定在断路器手柄上，操作人员在试验室外拉动绳索，从而带动手柄合闸。这种方式比较原始，占用人力，有一定危险性，并且很难达到有关标准对手柄操作速度的要求，有一定的随机性，不利于客观公正地对产品进行测试。

国外部分试验站采用自动装置来减少人为因素对测试结果的影响，通常采用电磁铁作为动力机构，但在实践中发现，这种装置的行程不可调节，操作速度不可调节，易造成断路器手柄的损坏。另外这种装置在操作方向的调节上以及对装置自身的防尘保护上也有一定局限性。

发明内容

本发明的目的是为了充分满足有关试验标准的要求，提供一种自动装置来对断路器的推拉式手柄进行远程操作，实现关合短路电流的目的。

具体说，本发明的一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够实现远程自动操作。

本发明的另一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够实现操作速度可调。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够实现操作方向可调。

本发明的又一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够实现操作行程可精细调节。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够适用于不同规格的断路器。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够实现操作简便快速。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其具有防尘功能。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其具有本地控制功能。

本发明的再一个目的是提供一种用于断路器短路合分试验的自动装置，其能够满足试验对绝缘的要求以及对装置本身的绝缘保护。

本发明提供用于断路器短路合分试验的自动装置，其包括：

支架；固定于支架上的驱动缸，其作为操作被固定于所述支架上的断路器的手柄以实现其分断的动力；软连接组件，所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接；控制装置，用于控制驱动缸动作，从而带动所述断路器关合。

优选，所述驱动缸为一气缸。

优选，所述驱动缸通过平移滑块机构固定在所述支架上；所述平移滑块机构包括：

钢轴，所述驱动缸固定在所述钢轴上；

导引部分，形成在所述支架上，所述钢轴可旋转和可滑行地安装在所述导引部分上，从而所述驱动缸的位置和角度可以调整。

优选，所述断路器的安装结构包括：

固定绝缘条，使用螺丝通过所述断路器上的安装孔和所述固定绝缘条上的通槽，将所述断路器固定在所述固定绝缘条上；

蝶形螺母，将其上安装有断路器的固定绝缘条通过所述蝶形螺母固定在所述支架上。

优选，所述软连接组件包括缆绳。

优选，所述软连接组件还包括绝缘棒内嵌螺栓机构，所述绝缘棒内嵌螺栓机构包括：包括带有内螺纹孔的绝缘棒；带有外螺纹的螺栓，通过与所述绝缘棒的内螺纹啮合从而所述螺栓的一端与所述绝缘棒的一端连接；所述螺栓和所述绝缘棒的另一端分别连接缆绳；所述缆绳分别连接所述断路器的手柄和驱动缸的轴。

优选，所述软连接组件还包括轴销机构，所述轴销机构包括轴销和U形环，所述轴销穿过断路器手柄上的孔，然后固定在所述U形环的开口侧，而该U形环的另一侧与连接在所述驱动缸的轴上的所述缆绳连接，从而将所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接。

优选，所述软连接组件还包括轴销机构和绝缘棒内嵌螺栓机构，所述绝缘棒内嵌螺栓机构包括：包括带有内螺纹孔的绝缘棒；带有外螺纹的螺栓，通过与所述绝缘棒的内螺纹啮合从而所述螺栓的一端与所述绝缘棒的一端连接；所述绝缘棒的另一端连接缆绳；所述缆绳另一端连接所述驱动缸的轴；

所述轴销机构包括轴销和U形环，所述轴销穿过断路器手柄上的孔，然后固定在所述U形环的开口侧，而该U形环的另一侧与连接在所述螺栓的另一端上的缆绳连接；从而将所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接。

优选，在气缸轴下部可以套以波纹套管以实现防尘功能。

优选，所述支架是带有滚轮的小车，该滚轮是具有刹车的滚轮，以方便该合分试验的自动装置的移动和定位。

优选，还包括一个行程限位装置，以限定所述驱动缸的行程终止位置。

优选，所述控制装置包括分别可以控制驱动缸工作的本地控制箱和远程控制器，通过所述本地控制箱的控制方式开关来选择本地控制和远程控制。

本发明的优点如下：

1)最大限度减少人为因素对试验结果的影响；2)可以完全满足有关试验标准对操作速度的要求；3)满足不同试品对操作方向的不同要求；4)适应不同试品对操作行程的不同要求；5)适用于各种规格的断路器；6)使用简单，效率高；7)大大降低试验过程中产生的烟尘对装置的破坏；8)可以方便地进行本地控制以便对装置进行调节。

附图说明

图1为本发明的用于断路器短路合分试验的自动装置的结构的示意图；

图2为本发明的平移滑块机构示意图；

图3为本发明的绝缘棒内嵌螺栓机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的用于断路器短路合分试验的自动装置的结构。该描述仅仅为举例性的，而不是限定性的。本领域技术人员可以清楚知道本发明可以有多种具体实现形式，可以适用于各种规格的推拉式手柄的断路器，本发明的保护范围由权利要求书来限定。

如图1所示，本发明的用于断路器短路合分试验的自动装置。

本发明的断路器短路合分试验的自动装置固定在一个支架上，该支架可以是带有滚轮8的小车，该滚轮8是具有刹车的滚轮，以方便该合分试验的自动装置的移动和定位。

作为操作断路器手柄以实现其分断的驱动缸安装在支架的上部。虽然本发明的具体实施例中使用气缸，但是使用液压等的其他形式的驱动缸也可以，也是属于本发明的保护范围。可以采用标准单向控制气缸2作为动力机构，从而实现远程自动操作以及操作速度可调，通过调节进气量来控制速度。

气缸2可以以下述方式来固定。

参见图1和图2，气缸2可以通过一种称为平移滑块机构11的装置固定在支架22上。气缸固定在钢轴21上，钢轴21固定在支架22上，支架22上有开孔的导轨23(或者滑槽)，钢轴21可以固定在支架22上的导轨23内的任何位置，钢轴21可旋转，也可沿导轨23滑行，整个机构称为平移滑块机构11。由于断路器手柄的运动轨迹并不是竖直向上的直线，而是弧线。所以需要调整气缸中心轴线跟竖直方向的倾角，这可以通过旋转平移滑块机构中的钢轴21来实现。另外，由于不同被测试断路器的厚度不一致，所以需要在水平方向平移气缸位置以便跟手柄位置相配合，这同样是通过滑动跟气缸固定在一起的钢轴21来实现的。

如图1所示，被测试的断路器9安装在支架的侧面，断路器可以如下安装在支架上。首先将断路器9固定在断路器固定绝缘条上，由于断路器本身有安装孔，用长螺丝穿过安装孔以及绝缘条上的通槽就可以固定。由于绝缘条可以上下移动，所以对不同尺寸的断路器的固定也很方便。

将断路器9固定在断路器固定绝缘条上后通过蝶形螺母6将绝缘条固定在支架上，从而使得断路器被固定在支架上。采用蝶形螺母6固定无需使用专门的工具拆卸，从而实现简便快速地调整断路器位置。

气缸可以以各种方式连接到断路器的手柄，例如通过软连接件直接连接到手柄。但是优选，采用以下方式来连接。如图1和3所示，在气缸轴下部可以套以波纹套管3以实现防尘功能。可以采用软连接件4连接气缸，即软连接件4一端穿过波纹套管3与气缸连接。软连接件4的另一端连接图3所示的绝缘棒内嵌螺栓机构，该绝缘棒内嵌螺栓机构10包括带有内螺纹孔的绝缘棒31，带有外螺纹的螺栓32通过与绝缘棒31的内螺纹啮合来与绝缘棒31连接，螺栓的另一端连接钢丝33。软连接件4通过与绝缘棒31连接而与绝缘棒内嵌螺栓机构10连接。这样，采用绝缘棒以及绝缘材料制作的断路器支架来满足试验对绝缘的要求并实现对装置本身的电气保护。

绝缘棒内嵌螺栓机构10可以用于细微调整气缸处于松弛位置时，即行程起点时，被试断路器手柄跟下述的轴销机构5的相对位置，以便使两者很好地配合。

轴销机构5一端通过钢丝33与绝缘棒内嵌螺栓机构10连接，另一端与断路器手柄连接。轴销机构5包括轴销和U形环，针对不同尺寸的断路器手柄而设计一系列轴销和一个U形环，将轴销穿过手柄上的孔，然后固定在与钢丝33连接的U形环的开口侧即可实现该机构和被试断路器的连接。这样的连接可以有利于适于不同的断路器。

这样，通过轴销机构5、绝缘棒内嵌螺栓机构10和软连接件4，断路器手柄与气缸的轴连接。该软连接件4可以是钢丝、绳索、软管等实现。

在支架下部设置电控箱7，以实现本地控制功能。

如图1所示，本发明的装置还包括一个行程限位装置1，其为一个位于气缸2上部的单向止档件，通过调节气缸轴上的螺母来调整行程终止位置，行程的起点位置即气缸的松弛位置。

本发明的断路器短路合分试验的自动装置工作流程描述：

调整断路器9固定于支架的位置，将断路器安装固定到位，连接压缩空气气管(未示出)，通过平移滑块机构11调节气缸位置和角度，调节软连接组件(包括轴销机构5、绝缘棒内嵌螺栓机构10和软连接件4)中的绝缘棒内嵌螺栓机构10以及行程限位装置1控制测试行程，操作本地电控箱7上的开关调试关合动作，由于断路器的短路关合试验只需要控制手柄向上运动从而关合断路器，所以不需要动力操作使断路器手柄向下运动，这一点可以选用具有自释放功能的气缸2来实现，即气缸轴向上运动一次后，内部压力释放，气缸轴处于松弛状态。最后在短路试验控制室(未示出)由时序发生器发出远程动作指令驱动电磁阀从而控制气缸动作来关合断路器。

下面，详细描述本发明的断路器短路合分试验的自动装置的操作步骤。

第一步：安装断路器9。首先将断路器9固定在断路器固定绝缘条上，由于断路器本身有安装孔，用长螺丝穿过安装孔以及绝缘条上的通槽就可以固定。由于绝缘条可以上下移动，即绝缘条之间的相对位置可以调整，将断路器固定在绝缘条上后，绝缘条和断路器整体相对于支架的位置也可以上下移动，所以对不同尺寸的断路器的固定也很方便。

将断路器固定在断路器固定绝缘条上后通过蝶形螺母6将绝缘条固定在支架上，从而使得断路器被固定在支架上。采用蝶形螺母固定无需使用专门的工具拆卸，从而实现简便快速地调整断路器位置。

第二步：连接断路器和试验装置。如上所述，采用本发明的软连接组件(包括轴销机构5、绝缘棒内嵌螺栓机构10和软连接件4)，断路器手柄与气缸的轴连接。

第三步：调节试验装置。首先打开本装置的供电开关和供气开关。然后调节绝缘棒内嵌螺栓机构10使得气缸的行程起点位置跟断路器处于分断状态的手柄位置相适应，然后调节气缸顶端的行程限位装置1使得气缸2的行程终点位置跟断路器闭合状态的手柄位置相适应。然后按下本地关合按钮使气缸带动断路器手柄动作以测试气缸行程的设置是否准确无误，如有必要，进一步调节。

第四步：操作试验装置。将装置本地控制箱7上的控制方式开关拨到远程控制档位，将控制箱上的控制信号线跟通向短路试验控制室的接线端子相连。最后在控制室通过时序发生器的设置，使得在将电压施加到断路器若干毫秒后，发出动作指令驱动电磁阀，从而控制气缸动作带动断路器关合短路电流。

以上结合附图描述了本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以理解本发明不局限于具体举例的方式。所有落入本发明权利要求范围的方案均是本发明的保护范围。

Claims (12)

1、用于断路器短路合分试验的自动装置，其包括：

支架；

固定于支架上的驱动缸，其作为操作被固定于所述支架上的断路器的手柄以实现其分断的动力；

软连接组件，所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接；

控制装置，用于控制驱动缸动作，从而带动所述断路器关合。

2、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述驱动缸为一气缸。

3、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述驱动缸通过平移滑块机构固定在所述支架上；所述平移滑块机构包括：

钢轴，所述驱动缸固定在所述钢轴上；

导引部分，形成在所述支架上，所述钢轴可旋转和可滑行地安装在所述导引部分上，从而所述驱动缸的位置和角度可以调整。

4、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述断路器的安装结构包括：

固定绝缘条，使用螺丝通过所述断路器上的安装孔和所述固定绝缘条上的通槽，将所述断路器固定在所述固定绝缘条上；

蝶形螺母，将其上安装有断路器的固定绝缘条通过所述蝶形螺母固定在所述支架上。

5、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述软连接组件包括缆绳。

6、如权利要求5所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述软连接组件还包括绝缘棒内嵌螺栓机构，所述绝缘棒内嵌螺栓机构包括：包括带有内螺纹孔的绝缘棒；带有外螺纹的螺栓，通过与所述绝缘棒的内螺纹啮合从而所述螺栓的一端与所述绝缘棒的一端连接；所述螺栓和所述绝缘棒的另一端分别连接缆绳；所述缆绳分别连接所述断路器的手柄和驱动缸的轴。

7、如权利要求5所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述软连接组件还包括轴销机构，所述轴销机构包括轴销和U形环，所述轴销穿过断路器手柄上的孔，然后固定在所述U形环的开口侧，而该U形环的另一侧与连接在所述驱动缸的轴上的所述缆绳连接，从而将所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接。

8、如权利要求5所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述软连接组件还包括轴销机构和绝缘棒内嵌螺栓机构，所述绝缘棒内嵌螺栓机构包括：包括带有内螺纹孔的绝缘棒；带有外螺纹的螺栓，通过与所述绝缘棒的内螺纹啮合从而所述螺栓的一端与所述绝缘棒的一端连接；所述绝缘棒的另一端连接缆绳；所述缆绳另一端连接所述驱动缸的轴；

所述轴销机构包括轴销和U形环，所述轴销穿过断路器手柄上的孔，然后固定在所述U形环的开口侧，而该U形环的另一侧与连接在所述螺栓的另一端上的缆绳连接；从而将所述断路器手柄与所述驱动缸的轴连接。

9、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，在气缸轴下部可以套以波纹套管以实现防尘功能。

10、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述支架是带有滚轮的小车，该滚轮是具有刹车的滚轮，以方便该合分试验的自动装置的移动和定位。

11、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，还包括一个行程限位装置，以限定所述驱动缸的行程终止位置。

12、如权利要求1所述的用于断路器短路合分试验的自动装置，其特征在于，所述控制装置包括分别可以控制驱动缸工作的本地控制箱和远程控制器，通过所述本地控制箱的控制方式开关来选择本地控制和远程控制。

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