CN106932718A - 一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置 - Google Patents

一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，包括布置于台面底板的上、下的刀切机构及移载机构，将台面底板所在平面设为XY平面，其特征在于，刀切机构包括Z轴驱动机构、非导电底板及非导电杠杆臂，非导电杠杆臂的一端与Z轴驱动机构相连，另一端上设有钢制刀片，非导电杠杆臂的中部与带座轴承铰接，带座轴承固定在台面底板上，由Z轴驱动机构驱动非导电杠杆臂绕非导电杠杆臂与带座轴承之间的铰接点转动，被试电缆通过快速夹钳固定在非导电底板上；由移载机构带动非导电底板斜向平移。本发明可以连续产生并联电弧，并不需要人工干预；在考虑到检测过程中电弧效果对耗材的损坏，最大程度的提高了耗材的利用率。

Description

一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置
技术领域
本发明涉及一种并联电弧的发生装置，尤其涉及一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，用于电弧故障保护电器，即AFDD(arc fault detection device)的并联电弧故障特性检测中。
背景技术
电弧故障保护电器是一种符合GB 10963.1的断路器产品，或是一种符合GB16916.1、GB 16917.1、GB 22794的剩余电流保护器产品。在家用电路环境中，如果因为一些外界的异常因素而出现持续燃弧，使得终端电路受到电弧故障电流的影响，会引起着火危险。而这时，电弧故障保护电器会预期降低固定电气装置终端电路的火灾危险。
并联电弧故障检测与保护，是电弧故障保护电器必须具备的特性之一。而该特性的检测，需要检测系统能够稳定提供所需的并联电弧，本发明则涉及一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置。
根据国际电工委员会标准IEC 62606：2013，并联电弧发生装置的设计应参照附图1，即将3mm厚的钢制刀片固定在非导电杠杆臂上，非导电杠杆臂通过铰接和非导电底座相连，人工对非导电杠杆臂施压，使得钢制刀片以一定角度切向被试电缆，造成短路从而引发并联电弧。
目前现有的并联电弧发生装置的技术方案如图1所示，其原理为：整套装置装配在桌面17的上下两部；对于下部而言，步进电机21为动力，通过联轴器22驱使梯形丝杆15转动，从而带动拨杆16的转动。对于上部而言，拨杆16与基座18为销连接，拨杆16的转动驱动滑台19直线运动，从而使固定在滑台19的钢制刀片12切向放置在电缆卡座20的被试电缆7，造成短路从而引发并联电弧。
现有装置能够实现并联电弧的发生，但还存在如下几个缺点：
1)不能连续地产生并联电弧：在钢制刀片切向被试电缆产生并联电弧后，由于电弧效果，会造成钢制刀片刃口的损坏，并且被试电缆的切点也会有损坏，此时若需继续检测流程，则需要人工干预，更换钢制刀片以及被试电缆。
2)被试电缆没有得到可靠固定：这个装置里被试电缆是放置于电缆卡座上的，并没有设置装夹固定的功能，在测试过程中被试电缆可能会移动从而使得电弧发生失败。
3)材料浪费：不能全面有效的使用物料，需要时常更换钢制刀片，造成一定的经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种能连续地产生并联电弧的并联电弧发生装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，包括布置于台面底板的上、下的刀切机构及移载机构，将台面底板所在平面设为XY平面，其特征在于，刀切机构包括Z轴驱动机构、非导电底板及非导电杠杆臂，非导电杠杆臂的一端与Z轴驱动机构相连，另一端上设有钢制刀片，非导电杠杆臂的中部与带座轴承铰接，带座轴承固定在台面底板上，由Z轴驱动机构驱动非导电杠杆臂绕非导电杠杆臂与带座轴承之间的铰接点转动，被试电缆通过快速夹钳固定在非导电底板上，非导电杠杆臂转动后，驱使钢制刀片切向被试电缆，造成短路从而引发并联电弧；
由移载机构带动非导电底板斜向平移。
优选地，所述Z轴驱动机构包括Z轴伺服电机，Z轴伺服电机驱动电缸模组，电缸模组带动浮动铰接头，所述非导电杠杆臂的一端与浮动铰接头相连。
优选地，所述移载机构包括与Y轴斜向30°安装的X轴伺服电机及与所述非导电底板同步动作的感应限位检测片，X轴伺服电机驱动所述非导电底板及感应限位检测片同步斜向平移，在感应限位检测片平移的两个极限位置处分别设有右端光电限位开关以及左端光电限位开关。
优选地，由两套所述快速夹钳将所述被试电缆固定在所述非导电底板上，所述钢制刀片切向位于两套所述快速夹钳之间的被试电缆。
本发明具有如下优点：可以连续产生并联电弧，并不需要人工干预；保证了被试电缆可靠的固定，从而保证并联电弧发生成功的稳定性；在考虑到检测过程中电弧效果对耗材的损坏，最大程度的提高了耗材的利用率。
附图说明
图1为现有技术方案并联电弧故障发生装置正视图；
图2为本发明提供的可连续使用的全自动并联电弧发生装置正等测图；
图3为本发明提供的可连续使用的全自动并联电弧发生装置侧视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
结合图2及图3，本发明提供的一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置布置于台面底板5的上下部位，上部主要为刀切机构，下部为移载机构。
刀切机构通过快速夹钳14将被试电缆7固定在非导电底板6上。Z轴伺服电机8驱动电缸模组9带动浮动铰接头10运动，从而使非导电杠杆臂11绕着带座轴承13转动，驱使钢制刀片12切向被试电缆7，造成短路从而引发并联电弧。在电弧效果造成钢制刀片12刃口损坏或者被试电缆7的切点损坏后，Z轴伺服电机8反转，带动其余部件，最终使钢制刀片12远离被试电缆。
此时，台面底板5的下部，即移载机构中的与Y轴斜向30°安装的X轴伺服电机3运转，带动非导电底板6斜向平移，在合适的位置停止，Z轴伺服电机8再次运转，带动其余部件，最终使钢制刀片12切向被试电缆7，再次造成短路从而引发并联电弧。
右端光电限位开关1以及左端光电限位开关2通过感应限位检测片4来限制X轴伺服电机3的行程范围，保证机构运动的安全。
本发明可以连续产生并联电弧，并不需要人工干预。实现方式为：在电弧效果造成钢制刀片12刃口损坏或者被试电缆7的切点损坏后，Z轴伺服电机8反转，带动其余部件，最终使钢制刀片12远离被试电缆。此时，与Y轴斜向30°安装的X轴伺服电机3运转，带动非导电底板6斜向平移，在合适的位置停止，Z轴伺服电机8再次运转，带动其余部件，最终使钢制刀片12切向被试电缆7，再次造成短路从而引发并联电弧。
本发明保证了被试电缆可靠的固定，从而保证并联电弧发生成功的稳定性。具体实施方式为：使用两套快速夹钳14将被试电缆7固定在非导电底板6上。
本发明在考虑到检测过程中电弧效果对耗材的损坏，最大程度的提高了耗材的利用率。其实现方式为：与Y轴斜向30°安装的X轴伺服电机3运转，带动非导电底板6斜向平移，使得再次试验时钢制刀片12与被试电缆7在较于之前试验时不同的位置相切，造成短路从而引发并联电弧。在如此重复使用直至钢制刀片整个刃口密布损坏点，或者被试电缆不能再提供合适的切点之后，才需要更换钢制刀片及被试电缆。

Claims (4)

1.一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，包括布置于台面底板(5)的上、下的刀切机构及移载机构，将台面底板(5)所在平面设为XY平面，其特征在于，刀切机构包括Z轴驱动机构、非导电底板(6)及非导电杠杆臂(11)，非导电杠杆臂(11)的一端与Z轴驱动机构相连，另一端上设有钢制刀片(12)，非导电杠杆臂(11)的中部与带座轴承(13)铰接，带座轴承(13)固定在台面底板(5)上，由Z轴驱动机构驱动非导电杠杆臂(11)绕非导电杠杆臂(11)与带座轴承(13)之间的铰接点转动，被试电缆(7)通过快速夹钳(14)固定在非导电底板(6)上，非导电杠杆臂(11)转动后，驱使钢制刀片(12)切向被试电缆(7)，造成短路从而引发并联电弧；
由移载机构带动非导电底板(6)斜向平移。
2.如权利要求1所述的一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，其特征在于，所述Z轴驱动机构包括Z轴伺服电机(8)，Z轴伺服电机(8)驱动电缸模组(9)，电缸模组(9)带动浮动铰接头(10)，所述非导电杠杆臂(11)的一端与浮动铰接头(10)相连。
3.如权利要求1所述的一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，其特征在于，所述移载机构包括与Y轴斜向30°安装的X轴伺服电机(3)及与所述非导电底板(6)同步动作的感应限位检测片(4)，X轴伺服电机(3)驱动所述非导电底板(6)及感应限位检测片(4)同步斜向平移，在感应限位检测片(4)平移的两个极限位置处分别设有右端光电限位开关(1)以及左端光电限位开关(2)。
4.如权利要求1所述的一种可连续使用的全自动并联电弧发生装置，其特征在于，由两套所述快速夹钳(14)将所述被试电缆(7)固定在所述非导电底板(6)上，所述钢制刀片(12)切向位于两套所述快速夹钳(14)之间的被试电缆(7)。
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