CN108535642B - 一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流检测装置，尤其涉及一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法，属于低压电器工艺装备领域。包括框架和PLC控制器，所述的框架中设有检测装置和万能式断路器，所述的检测装置与万能式断路器呈活动式触接，所述的PLC控制器控制检测装置进行位移。具有自动夹紧、自动检测功能，适用于万能式断路器在线检测，减轻了校验工人劳动强度。

Description

一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种电流检测装置，尤其涉及一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法，属于低压电器工艺装备领域。

背景技术

断路器作为电网线路中的保护开关，具有过载和短路跳闸功能，一旦断路器过载保护功能失效，其下级的用电电器就有被烧毁的风险，情况严重时甚至引发火灾。传统的万能式断路器大电流检测往往是将事先连接在变压器输出端的软连接的另一端接至断路器的进出线端，并用螺栓螺母加以紧固，并在二次接线组中对智能控制器、电操、分合线圈接电，当通过过载电流时（如2倍额定工作电流），在规定时间内，控制器能通过断路器中的互感器检测电流并能通过磁通触动操作机构分闸半轴，使断路器分闸，由于万能式断路器额定电流较大，一般为1000A～8000A，而过载测试时通以大于额定电流，因此，软连接很粗很笨重，工人劳动强度很大，且工作效率很低。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，可适用于1000A和1600A两个壳架电流，并能满足固定式和抽屉式、3极和4极的要求的一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种断路器单相大电流检测装置，包括框架和PLC控制器，所述的框架中设有检测装置和万能式断路器，所述的检测装置与万能式断路器呈活动式触接，所述的PLC控制器控制检测装置进行位移。

作为优选，所述的检测装置包括垂直支座，所述的垂直支座沿水平支座进行垂直或水平位移，所述的水平支座沿框架进行前后位移，所述的垂直支座上设有沿垂直支座进行左右位移的支架，所述的支架中设有上进线母排和下出线母排，所述的上进线母排与下出线母排呈上下间隔直线状分布，所述的上进线母排的下方、下出线母排的下方分别设有长固定块，所述的长固定块与过渡板固定，所述的过渡板与上进线母排间、过渡板与下出线母排间分别呈互相活动式触接；所述的万能式断路器设在托盘上，所述的托盘沿倍速链进行位移，所述的万能式断路器中设有模拟断路器上进线母排和模拟断路器下出线母排，所述的模拟断路器上进线母排通过过渡板与上进线母排进行夹紧，所述的模拟断路器下出线母排通过过渡板与下出线母排进行夹紧。

作为优选，所述的水平支座中设有推动垂直支座进行水平位移的水平伺服电机，所述的垂直支座通过垂直伺服电机进行上下位移，所述的框架中设有推动水平支座进行位移的纵向气缸；

所述的上进线母排和下出线母排分别设在短固定块中，所述的短固定块通过外作用气缸带动上进线母排沿支架进行上下位移，所述的短固定块通过外作用气缸带动下出线母排沿支架进行上下位移，所述的长固定块通过内作用气缸沿支架进行上下位移，所述的过渡板的上部设有绝缘板，所述的上进线母排、绝缘板、模拟断路器上进线母排呈活动式夹紧，所述的下出线母排、绝缘板、模拟断路器下出线母排呈活动式夹紧；

所述的垂直支座的左侧设有左伺服电机，所述的垂直支座的右侧设有右伺服电机，所述的左伺服电机通过左定位丝杆带动万能式断路器向右移动，所述的右伺服电机通过右定位丝杆带动万能式断路器向左移动。

作为优选，所述的左伺服电机与左定位丝杆间、右伺服电机与右定位丝杆间分别设有齿轮副。

作为优选，所述的上进线母排和下出线母排分别设在短固定块的外壁，所述的上进线母排与短固定块间、下出线母排与短固定块间、上进线母排的外壁、下出线母排的外壁分别设有绝缘垫板，所述的短固定块、绝缘垫板、上进线母排间、短固定块、绝缘垫板、下出线母排间分别通过螺栓固定，所述的螺栓与上进线母排间、螺栓与下出线母排间分别套有绝缘隔套。

作为优选，所述的短固定块的背面、长固定块的背面、支架的背面、垂直支座的背面、水平支座的底部分别设有滑块，所述的滑块与直线导轨呈配接式滑动。

一种断路器单相大电流检测装置的操作方法，按以下步骤进行：

①断路器经倍速线传送至单相大电流检测位置：断路器装配完成后，随托盘一起推入倍速链，托盘在纵向上对断路器设有定位装置，当传感器感应到断路器流入单相大电流检测单元后，输出信号给PLC控制器，PLC控制器经处理后，触发停档装置，止停托盘，使断路器止停在单相大电流检测位置；

②二次回路接通：人工将探针盒装到二次接线组上，对应触点相应接通；

③垂直伺服电机使垂直支座停在垂直方向适宜位置：传感器感应断路器条码，识别断路器的型号和规格，PLC控制器给出信号，使垂直伺服电机动作，带动垂直支座上下滑移，并停止在适宜的位置上；

④纵向气缸动作，检测装置趋近断路器：PLC控制器给出信号，使纵向气缸活塞杆前伸，带动水平支座靠近断路器，到位后，断路器与检测装置在纵向上保持精确位置；

⑤断路器左右方向定位，PLC控制器给出信号，驱动左和右伺服电机动作，通过齿轮副使左定位丝杆向右移动，右定位丝杆向左移动，使断路器左右方向上精确定位；

⑥夹紧断路器进出线母排：PLC控制器给出信号，驱动上下端外作用气缸分别带动上进线母排和下出线母排向中心移动，上下两端内作用气缸分别带动长固定块、过渡板、绝缘板向两端移动，从而将断路器上下母排夹紧；

⑦自动检测：断路器进出线母排夹紧后，传感器输出信号，经PLC控制器处理，触发线圈接通大电流回路，对万能式断路器A相进行检测，检测完成后，对合格品继续下一相检测，对不合格品，系统给出报警信号，并停止后续相检测，直接经步骤⑧、⑩动作；

⑧松开断路器进出线母排：与对母排夹紧相反，内、外作用气缸反向动作，松开母排；

⑨切换至下一相检测：PLC控制器给出信号，驱动水平伺服电机动作，通过水平丝杆将垂直支座向左滑移70mm，依次进入B、C、N相检测；

⑩各相检测完成后或单相检测中出现不合格品，则检测装置复原位；内、外作用气缸先松开断路器进出线排，纵向气缸活塞杆缩回，带动水平支座后退，同时，驱动水平伺服电机动作，带动水平支座向右平移，直至与断路器相对应位置。

万能式断路器置于托盘上，纵向定位，托盘在倍速链线上传输，当万能式断路器传送至单相大电流检测单元时，光电传感谢器感应到断路器，输出信号给PLC，PLC触发停档装置，止停托盘，断路器便停止在单相大电流检测位置上。技术方案中省略了二次接线组快速探针通断盒，其作用是同时将探针与对应的二次接线接点接触或分离，实现对二次回路的控制，节省接线的时间。单相大电流检测装置的具体结构是这样的，上、下进线母排分别固定在短固定块上，两者间垫有绝缘垫板、绝缘隔套，短固定块与外作用气缸连接，短固定块两端固定有滑块，滑块下为直线导轨，固定在支架上，过渡板固定在长固定块上，其朝断路器母排侧设有绝缘板，长固定块与内作用气缸相连，长固定块两端同样设有滑块和直线导轨，支架背部左右两侧同样设有滑块、直线导轨，直线导轨固定在垂直支座上，垂直支座上端设有垂直伺服电机，其轴端设有滚珠丝杆，滚珠丝杆两端支撑固定在垂直支座上，滚珠丝杆螺母紧固有支架上，垂直支座与水平支座之间同样设有上下两组直线导轨与滑块，滑块固定在垂直支座上，直线导轨固定在水平支座上，水平伺服电机固定在水平支座上，其轴端设有滚珠丝杆，滚珠丝杆两端支撑固定在水平支座上，滚珠丝杆螺母固定在垂直支座上，水平支座设于框架上，其下部设有直线导轨和滑块结构，滑块固定在水平支座上，直线导轨设有框架上，水平支座的左侧设有纵向气缸，其活塞杆固定于水平支座上，其基座固定于框架上。当万能式断路器处于单相大电流检测位置上，接通探针通断盒后，即可启动单相大电流自动检测模式，根据传感器感应断路器条码以识别断路器的型号和规格，PLC输出信号，驱动垂直伺服电机使垂直支座上下移动至适宜位置。然后，使纵向气缸活塞杆前伸，推动水平支座沿直线导轨向前平移，趋近断路器，到位后，左右伺服电机分别通过齿轮副驱动左丝杆向右移动，右丝杆向左移动，使万能式断路器左右方向上定位，外作用气缸分别带动上进线母排、下出线母排沿直线导轨向中心移动，内作用气缸分别带动各自长固定块、过渡板、绝缘板向上下两侧移动，从而分别将上进线母排A、下出线母排B夹紧，即将万能式断路器A相进出线母排夹紧，由于短固定板与上进线母排之间设有绝缘垫板、绝缘套，因此当断路器合闸时，大电流经软连接流入上进线母排，经模拟排A、断路器内部一次回路、模拟排B，再从下出线母排流出，由于断路器内部每相都设有互感器，智能控制器采集互感电流，而在规定时间内控制断路器的分闸或保持合闸，当A相大电流检测完成后，外作用气缸、内作用气缸分别动作，松开断路器的进出线母排，然后驱动水平伺服电机，使垂直支座向左移动70mm（断路器相距），重复上述内、外作用气缸动作，依次对断路器B、C、N相进行自动检测，当断路器各相均检测完成后，内、外气缸复位至断路器母排松开位置，纵向气缸活塞杆缩回，拉动水平支座后退，同时驱动水平伺服电机，使垂直支座向右侧移动断路器A相对应位置，等待下一断路器的检测。

本发明提供一种断路器单相大电流检测装置及其操作方法，具有自动夹紧、自动检测功能，适用于万能式断路器在线检测，该装置上线后，大大减轻了校验工人劳动强度，因此，深受车间员工的喜爱。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视结构示意图；

图3是本发明中检测装置的结构示意图；

图4是图3的侧视结构示意图；

图5是图3的B-B剖视结构示意图；

图6是本发明中短固定块和上进线母排的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图所示，一种断路器单相大电流检测装置，包括框架1和PLC控制器，所述的框架1中设有检测装置2和万能式断路器3，所述的检测装置2与万能式断路器3呈活动式触接，所述的PLC控制器控制检测装置2进行位移。

所述的检测装置2包括垂直支座4，所述的垂直支座4沿水平支座5进行垂直或水平位移，所述的水平支座5沿框架1进行前后位移，所述的垂直支座4上设有沿垂直支座4进行左右位移的支架6，所述的支架6中设有上进线母排7和下出线母排8，所述的上进线母排7与下出线母排8呈上下间隔直线状分布，所述的上进线母排7的下方、下出线母排8的下方分别设有长固定块9，所述的长固定块9与过渡板10固定，所述的过渡板10与上进线母排7间、过渡板10与下出线母排8间分别呈互相活动式触接；所述的万能式断路器3设在托盘11上，所述的托盘11沿倍速链12进行位移，所述的万能式断路器3中设有模拟断路器上进线母排13和模拟断路器下出线母排14，所述的模拟断路器上进线母排13通过过渡板10与上进线母排7进行夹紧，所述的模拟断路器下出线母排14通过过渡板10与下出线母排8进行夹紧。

所述的水平支座5中设有推动垂直支座4进行水平位移的水平伺服电机15，所述的垂直支座4通过垂直伺服电机16进行上下位移，所述的框架1中设有推动水平支座5进行位移的纵向气缸17；

所述的上进线母排7和下出线母排8分别设在短固定块18中，所述的短固定块18通过外作用气缸19带动上进线母排7沿支架6进行上下位移，所述的短固定块18通过外作用气缸19带动下出线母排8沿支架6进行上下位移，所述的长固定块9通过内作用气缸20沿支架6进行上下位移，所述的过渡板10的上部设有绝缘板21，所述的上进线母排7、绝缘板21、模拟断路器上进线母排13呈活动式夹紧，所述的下出线母排8、绝缘板21、模拟断路器下出线母排14呈活动式夹紧；

所述的垂直支座4的左侧设有左伺服电机22，所述的垂直支座4的右侧设有右伺服电机23，所述的左伺服电机22通过左定位丝杆24带动万能式断路器3向右移动，所述的右伺服电机23通过右定位丝杆25带动万能式断路器3向左移动。

所述的左伺服电机22与左定位丝杆24间、右伺服电机23与右定位丝杆25间分别设有齿轮副26。

所述的上进线母排7和下出线母排8分别设在短固定块18的外壁，所述的上进线母排7与短固定块18间、下出线母排8与短固定块18间、上进线母排7的外壁、下出线母排8的外壁分别设有绝缘垫板27，所述的短固定块18、绝缘垫板27、上进线母排7间、短固定块18、绝缘垫板27、下出线母排8间分别通过螺栓28固定，所述的螺栓28与上进线母排7间、螺栓28与下出线母排8间分别套有绝缘隔套29。

所述的短固定块18的背面、长固定块9的背面、支架6的背面、垂直支座4的背面、水平支座5的底部分别设有滑块30，所述的滑块30与直线导轨31呈配接式滑动。

一种断路器单相大电流检测装置的操作方法，按以下步骤进行：

①断路器经倍速线传送至单相大电流检测位置：断路器装配完成后，随托盘一起推入倍速链4，托盘在纵向上对断路器设有定位装置，当传感器感应到断路器流入单相大电流检测单元后，输出信号给PLC控制器，PLC控制器经处理后，触发停档装置，止停托盘，使断路器止停在单相大电流检测位置；

②二次回路接通：人工将探针盒装到二次接线组上，对应触点相应接通；

③垂直伺服电机使垂直支座停在垂直方向适宜位置：传感器感应断路器条码，识别断路器的型号和规格，PLC控制器给出信号，使垂直伺服电机动作，带动垂直支座上下滑移，并停止在适宜的位置上；

④纵向气缸动作，检测装置趋近断路器：PLC控制器给出信号，使纵向气缸活塞杆前伸，带动水平支座靠近断路器，到位后，断路器与检测装置在纵向上保持精确位置；

⑤断路器左右方向定位，PLC控制器给出信号，驱动左和右伺服电机动作，通过齿轮副使左定位丝杆向右移动，右定位丝杆向左移动，使断路器左右方向上精确定位；

⑥夹紧断路器进出线母排：PLC控制器给出信号，驱动上下端外作用气缸分别带动上进线母排和下出线母排向中心移动，上下两端内作用气缸分别带动长固定块、过渡板、绝缘板向两端移动，从而将断路器上下母排夹紧；

⑦自动检测：断路器进出线母排夹紧后，传感器输出信号，经PLC控制器处理，触发线圈接通大电流回路，对万能式断路器A相进行检测，检测完成后，对合格品继续下一相检测，对不合格品，系统给出报警信号，并停止后续相检测，直接经步骤⑧、⑩动作；

⑧松开断路器进出线母排：与对母排夹紧相反，内、外作用气缸反向动作，松开母排；

⑨切换至下一相检测：PLC控制器给出信号，驱动水平伺服电机动作，通过水平丝杆将垂直支座向左滑移70mm，依次进入B、C、N相检测；

⑩各相检测完成后或单相检测中出现不合格品，则检测装置复原位；内、外作用气缸先松开断路器进出线排，纵向气缸活塞杆缩回，带动水平支座后退，同时，驱动水平伺服电机动作，带动水平支座向右平移，直至与断路器相对应位置。

Claims (5)

1.一种断路器单相大电流检测装置，其特征在于：包括框架（1）和PLC控制器，所述的框架（1）中设有检测装置（2）和万能式断路器（3），所述的检测装置（2）与万能式断路器（3）呈活动式触接，所述的PLC控制器控制检测装置（2）进行位移；

所述的检测装置（2）包括垂直支座（4），所述的垂直支座（4）沿水平支座（5）进行垂直或水平位移，所述的水平支座（5）沿框架（1）进行前后位移，所述的垂直支座（4）上设有沿垂直支座（4）进行左右位移的支架（6），所述的支架（6）中设有上进线母排（7）和下出线母排（8），所述的上进线母排（7）与下出线母排（8）呈上下间隔直线状分布，所述的上进线母排（7）的下方、下出线母排（8）的下方分别设有长固定块（9），所述的长固定块（9）与过渡板（10）固定，所述的过渡板（10）与上进线母排（7）间、过渡板（10）与下出线母排（8）间分别呈互相活动式触接；所述的万能式断路器（3）设在托盘（11）上，所述的托盘（11）沿倍速链（12）进行位移，所述的万能式断路器（3）中设有模拟断路器上进线母排（13）和模拟断路器下出线母排（14），所述的模拟断路器上进线母排（13）通过过渡板（10）与上进线母排（7）进行夹紧，所述的模拟断路器下出线母排（14）通过过渡板（10）与下出线母排（8）进行夹紧；

所述的水平支座（5）中设有推动垂直支座（4）进行水平位移的水平伺服电机（15），所述的垂直支座（4）通过垂直伺服电机（16）进行上下位移，所述的框架（1）中设有推动水平支座（5）进行位移的纵向气缸（17）；

所述的上进线母排（7）和下出线母排（8）分别设在短固定块（18）中，所述的短固定块（18）通过外作用气缸（19）带动上进线母排（7）沿支架（6）进行上下位移，所述的短固定块（18）通过外作用气缸（19）带动下出线母排（8）沿支架（6）进行上下位移，所述的长固定块（9）通过内作用气缸（20）沿支架（6）进行上下位移，所述的过渡板（10）的上部设有绝缘板（21），所述的上进线母排（7）、绝缘板（21）、模拟断路器上进线母排（13）呈活动式夹紧，所述的下出线母排（8）、绝缘板（21）、模拟断路器下出线母排（14）呈活动式夹紧；

所述的垂直支座（4）的左侧设有左伺服电机（22），所述的垂直支座（4）的右侧设有右伺服电机（23），所述的左伺服电机（22）通过左定位丝杆（24）带动万能式断路器（3）向右移动，所述的右伺服电机（23）通过右定位丝杆（25）带动万能式断路器（3）向左移动。

2.根据权利要求1所述的一种断路器单相大电流检测装置，其特征在于：所述的左伺服电机（22）与左定位丝杆（24）间、右伺服电机（23）与右定位丝杆（25）间分别设有齿轮副（26）。

3.根据权利要求1所述的一种断路器单相大电流检测装置，其特征在于：所述的上进线母排（7）和下出线母排（8）分别设在短固定块（18）的外壁，所述的上进线母排（7）与短固定块（18）间、下出线母排（8）与短固定块（18）间、上进线母排（7）的外壁、下出线母排（8）的外壁分别设有绝缘垫板（27），所述的短固定块（18）、绝缘垫板（27）、上进线母排（7）间、短固定块（18）、绝缘垫板（27）、下出线母排（8）间分别通过螺栓（28）固定，所述的螺栓（28）与上进线母排（7）间、螺栓（28）与下出线母排（8）间分别套有绝缘隔套（29）。

4.根据权利要求1所述的一种断路器单相大电流检测装置，其特征在于：所述的短固定块（18）的背面、长固定块（9）的背面、支架（6）的背面、垂直支座（4）的背面、水平支座（5）的底部分别设有滑块（30），所述的滑块（30）与直线导轨（31）呈配接式滑动。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种断路器单相大电流检测装置的操作方法，其特征在于按以下步骤进行：

①断路器经倍速线传送至单相大电流检测位置：断路器装配完成后，随托盘一起推入倍速链，托盘在纵向上对断路器设有定位装置，当传感器感应到断路器流入单相大电流检测单元后，输出信号给PLC控制器，PLC控制器经处理后，触发停档装置，止停托盘，使断路器止停在单相大电流检测位置；

②二次回路接通：人工将探针盒装到二次接线组上，对应触点相应接通；

③垂直伺服电机使垂直支座停在垂直方向适宜位置：传感器感应断路器条码，识别断路器的型号和规格，PLC控制器给出信号，使垂直伺服电机动作，带动垂直支座上下滑移，并停止在适宜的位置上；

④纵向气缸动作，检测装置趋近断路器：PLC控制器给出信号，使纵向气缸活塞杆前伸，带动水平支座靠近断路器，到位后，断路器与检测装置在纵向上保持精确位置；

⑤断路器左右方向定位，PLC控制器给出信号，驱动左和右伺服电机动作，通过齿轮副使左定位丝杆向右移动，右定位丝杆向左移动，使断路器左右方向上精确定位；

⑥夹紧断路器进出线母排：PLC控制器给出信号，驱动上下端外作用气缸分别带动上进线母排和下出线母排向中心移动，上下两端内作用气缸分别带动长固定块、过渡板、绝缘板向两端移动，从而将断路器上下母排夹紧；

⑦自动检测：断路器进出线母排夹紧后，传感器输出信号，经PLC控制器处理，触发线圈接通大电流回路，对万能式断路器A相进行检测，检测完成后，对合格品继续下一相检测，对不合格品，系统给出报警信号，并停止后续相检测，直接经步骤⑧、⑩动作；

⑧松开断路器进出线母排：与对母排夹紧相反，内、外作用气缸反向动作，松开母排；

⑨切换至下一相检测：PLC控制器给出信号，驱动水平伺服电机动作，通过水平丝杆将垂直支座向左滑移70mm，依次进入B、C、N相检测；

⑩各相检测完成后或单相检测中出现不合格品，则检测装置复原位；内、外作用气缸先松开断路器进出线排，纵向气缸活塞杆缩回，带动水平支座后退，同时，驱动水平伺服电机动作，带动水平支座向右平移，直至与断路器相对应位置。

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