CN109471023A - 高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备风沙试验装置技术领域，是一种高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置；其包括风沙试验箱、支架、平台、动力驱动装置；在支架上安装有风沙试验箱，在平台的上端中部固定安装有动力驱动装置，在平台的上端后侧左部和上端后侧右部分别安装有左支座和右支座。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过风沙试验箱、动力驱动装置、连杆机构一、连杆机构二、左导电杆和右导电杆的配合使用，实现左导电杆上的触指与右导电杆上的触头啮合或分离的目的，从而模拟考察了一定周期下触头触指在风沙环境下啮合或分离的性能，从而为实际工况提供了理论依据，具有安全可靠的特点，方便了操作，提高了工作效率。

Description

高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置

技术领域

本发明涉及电力设备风沙试验装置技术领域，是一种高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置。

背景技术

随着现代社会经济形势的高速发展，各个行业对电力能源的需求也与日俱增，电力系统发挥的重要作用也日益凸显，同时也对变电站设备运行可靠性和寿命提出了更高的要求。

目前，电网设备的材料质量参差不齐。如在役设备存在着大量磨损、锈蚀、导电回路过热、操作卡涩等现象，严重影响了设备安全稳定运行，同时也给电网运行带来了很大的隐患。通过分析可见，设备出现隐患的原因主要集中于材质和制造工艺等方面的问题，如导电回路发热主要是触指压力不足，触头与导电杆接触不良发热，导电回路触指或导电杆镀银层的厚度、硬度及附着力不足，操作时容易造成镀银层剥落、露铜，进而表层氧化而导致接触电阻偏大发热；机械卡涩主要是由于部件选用材料的强度、硬度、刚度不满足要求，轴套、轴销等选材不当，传动部件加工精度低、公差大，组装工艺复杂，可调部分太多，容易走位，机构箱内辅助开关、行程开关、电机等二次元器件性能不良等都容易造成操作失灵。

不合格材料设备若投入运行，在一般环境下运行，寿命会有所缩短，尤其在西北地区极端环境下（强风、沙尘），寿命会大幅度降低。沙尘会导致户外隔离开关动静触头的卡塞以及阻塞，影响隔离开关合闸不到位或者接触不良，另外风沙的影响会破坏动静触头保护层。金属部件在这些条件下易造成表面破损，加速磨损等现象。

国内中国电科院杨堃等人开发了户外隔离开关触头触指镀银层的机械寿命自动测试装置（专利号：201320743565.X），研究了不同镀银工艺影响情况，但其没有考虑环境影响因素。目前尚未有针对隔离开关触头触指的在线风沙试验装置，从而无法考察隔离开关的触头触指在风沙环境下的性能。

发明内容

本发明提供了一种高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前尚未有针对隔离开关触头触指的在线风沙试验装置，无法考察隔离开关的触头触指在风沙环境下性能的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，包括风沙试验箱、支架、平台、动力驱动装置；在支架上安装有风沙试验箱，在平台的上端中部固定安装有动力驱动装置，在平台的上端后侧左部和上端后侧右部分别安装有左支座和右支座，在左支座和右支座的顶部分别对应固定安装有左轴承座和右轴承座，在左轴承座和右轴承座上分别对应安装有左轴承和右轴承，在左轴承和右轴承的顶部分别对应固定安装有左立柱和右立柱，在左立柱和右立柱的顶部分别对应固定安装有左导电杆和右导电杆，左导电杆的右部和右导电杆的左部均位于风沙试验箱内，左导电杆上的触指与右导电杆上的触头啮合在一起；动力驱动装置的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起，左轴承的另一侧与右轴承通过连杆机构二连接在一起。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在风沙试验箱的左侧设有前后方向的左长形口，在风沙试验箱的右侧设有前后方向的右长形口，左导电杆上的触指穿过左长形口与穿过右长形口的右导电杆上的触头啮合在一起；或/和，在风沙试验箱的前侧板、后侧板和底板上分别设有至少一个的进气孔，在前侧板、后侧板和底板进气孔上分别固定安装有电磁阀，在风沙试验箱的外侧有压缩气源，在支架的下部分别固定安装有过滤器和控制器，气缸的出气端与过滤器的进气端通过第一气管固定连接在一起，过滤器的出气端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的进气端通过第二气管固定连接在一起，控制器的信号输出端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的信号输入端通过导线电连接在一起。

上述动力驱动装置包括伺服电机和减速器；伺服电机的动力输出端与减速器的动力输入端连接在一起，减速器的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起。

上述连杆机构一包括第一连杆、第二连杆和竖轴，第一连杆的左端与第二连杆的右端通过铰轴连接在一起，第一连杆的右端与竖轴的上端通过铰轴连接在一起，竖轴的下端与减速器的动力输出端通过膜片联轴器连接在一起，连杆机构二为第三连杆，在左轴承的前侧固定连接有伸出左轴承座的第一连接端，在左轴承的后侧固定连接有伸出左轴承座的第二连接端，在右轴承的前侧固定连接有伸出右轴承座的第三连接端，第二连杆的左端与第一连接端通过铰轴连接在一起，第三连杆的左端与第二连接端通过铰轴连接在一起，第三连杆的右端与第三连接端通过铰轴连接在一起。

上述在平台的前部固定安装有安装底座，伺服电机和减速器均固定安装在安装底座上，在安装底座上固定安装有开口朝前的U形框，减速器位于U形框内。

上述在左导电杆的中部固定安装有左卡箍，对应左长形口位置的风沙试验箱的左侧固定连接有左密封塑料膜，在左密封塑料膜的中部设有开口，左密封塑料膜通过开口套装在左导电杆上并与左卡箍连接在一起，在右导电杆的中部固定安装有右卡箍，对应右长形口位置的风沙试验箱的右侧固定连接有右密封塑料膜，在右密封塑料膜的中部设有开口，右密封塑料膜通过开口套装在右导电杆上并与右卡箍连接在一起；或/和，在支架的底部对称安装有至少两个滑轮。

上述风沙试验箱的下部呈上宽下窄的锥台，在支架的顶部设有安装孔，风沙试验箱的下部安装在支架的安装孔内；或/和，在风沙试验箱上固定安装有把手；或/和，在风沙试验箱的顶部设有观察口，在风沙试验箱的观察口上固定安装有观察窗。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过风沙试验箱、动力驱动装置、连杆机构一、连杆机构二、左导电杆和右导电杆的配合使用，实现左导电杆上的触指与右导电杆上的触头啮合或分离的目的，从而模拟考察了一定周期下触头触指在风沙环境下啮合或分离的性能，从而为实际工况提供了理论依据，具有安全可靠的特点，方便了操作，提高了工作效率。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的立体结构示意图。

附图2为附图1中风沙试验箱安装在支架上的左视结构示意图。

附图3为附图1中风沙试验箱的左视放大结构示意图。

附图4为附图1中伺服电机和减速器固定安装在安装底座上的主视放大结构示意图。

附图5为附图1中连杆机构一、连杆机构二分别与左轴承、右轴承连接后的主视放大结构示意图。

附图6为附图1中左导电杆上的触指与右导电杆上的触头啮合在一起的主视放大结构示意图。

附图7为附图1中左导电杆上的触指与右导电杆上的触头分离后的主视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为风沙试验箱，2为支架，3为平台，4为左支座，5为右支座，6为左轴承座，7为右轴承座，8为左立柱，9为右立柱，10为左导电杆，11为右导电杆，12为触指，13为触头，14为左长形口，15为进气孔，16为过滤器，17为控制器，18为伺服电机，19为减速器，20为第一连杆，21为第二连杆，22为竖轴，23为膜片联轴器，24为第三连杆，25为第一连接端，26为第二连接端，27为第三连接端，28为安装底座，29为U形框，30为左卡箍，31为右卡箍，32为滑轮，33为把手，34为观察窗。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5、6所示，该高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置包括风沙试验箱1、支架2、平台3、动力驱动装置；在支架2上安装有风沙试验箱1，在平台3的上端中部固定安装有动力驱动装置，在平台3的上端后侧左部和上端后侧右部分别安装有左支座4和右支座5，在左支座4和右支座5的顶部分别对应固定安装有左轴承座6和右轴承座7，在左轴承座6和右轴承座7上分别对应安装有左轴承和右轴承，在左轴承和右轴承的顶部分别对应固定安装有左立柱8和右立柱9，在左立柱8和右立柱9的顶部分别对应固定安装有左导电杆10和右导电杆11，左导电杆10的右部和右导电杆11的左部均位于风沙试验箱1内，左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13啮合在一起；动力驱动装置的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起，左轴承的另一侧与右轴承通过连杆机构二连接在一起。风沙试验箱1可由前侧板、左侧板、后侧板、右侧板、上盖板和下底板依次固定安装在一起，便于拆卸；左导电杆10和右导电杆11为现有公知公用；左立柱8可随左轴承一起转动，右立柱9可随右轴承一起转动；这样，风沙试验箱1能够模拟自然界的风沙环境，通过风沙试验箱1、动力驱动装置、连杆机构一、连杆机构二、左导电杆10和右导电杆11的配合使用，实现左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13啮合或分离的目的，从而模拟考察了一定周期下触头13触指12在风沙环境下啮合或分离的性能，从而为实际工况提供了理论依据，具有安全可靠的特点，方便了操作，提高了工作效率。

可根据实际需要，对上述高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3所示，在风沙试验箱1的左侧设有前后方向的左长形口14，在风沙试验箱1的右侧设有前后方向的右长形口，左导电杆10上的触指12穿过左长形口14与穿过右长形口的右导电杆11上的触头13啮合在一起；或/和，在风沙试验箱1的前侧板、后侧板和底板上分别设有至少一个的进气孔15，在前侧板、后侧板和底板进气孔15上分别固定安装有电磁阀，在风沙试验箱1的外侧有压缩气源，在支架2的下部分别固定安装有过滤器16和控制器17，气缸的出气端与过滤器16的进气端通过第一气管固定连接在一起，过滤器16的出气端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的进气端通过第二气管固定连接在一起，控制器17的信号输出端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的信号输入端通过导线电连接在一起。压缩气源可为气缸；这样，过滤器16便于过滤气缸出来的压缩气体中的水汽，防止水汽与风沙箱内的沙子接触。

如附图1、4所示，动力驱动装置包括伺服电机18和减速器19；伺服电机18的动力输出端与减速器19的动力输入端连接在一起，减速器19的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起。这样，便于伺服电机18带动减速器19、左轴承的和连杆机构一转动。

如附图1、5所示，连杆机构一包括第一连杆20、第二连杆21和竖轴22，第一连杆20的左端与第二连杆21的右端通过铰轴连接在一起，第一连杆20的右端与竖轴22的上端通过铰轴连接在一起，竖轴22的下端与减速器19的动力输出端通过膜片联轴器23连接在一起，连杆机构二为第三连杆24，在左轴承的前侧固定连接有伸出左轴承座6的第一连接端25，在左轴承的后侧固定连接有伸出左轴承座6的第二连接端26，在右轴承的前侧固定连接有伸出右轴承座7的第三连接端27，第二连杆21的左端与第一连接端25通过铰轴连接在一起，第三连杆24的左端与第二连接端26通过铰轴连接在一起，第三连杆24的右端与第三连接端27通过铰轴连接在一起。第一连接端25和第二连接端26可相对左轴承座6左右转动，第三连接端27可相对右轴承座7左右转动；这样，启动伺服电机18，伺服电机18带动减速器19一起转动，减速器19通过膜片联轴器23、竖轴22、第一连杆20和第二连杆21带动左轴承转动，左轴承通过第三连杆24带动右轴承转动，同时左轴承转动带动左立柱8和左导电杆10转动，右轴承转动带动右立柱9和右导电杆11转动，通过伺服电机18的正转或反转使左导电杆10和右导电杆11相向或相反方向小角度转动，从而实现左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13啮合或分离的目的。

如附图1、2、4所示，在平台3的前部固定安装有安装底座28，伺服电机18和减速器19均固定安装在安装底座28上，在安装底座28上固定安装有开口朝前的U形框29，减速器19位于U形框29内。

如附图1、2、3、6、7所示，在左导电杆10的中部固定安装有左卡箍30，对应左长形口14位置的风沙试验箱1的左侧固定连接有左密封塑料膜，在左密封塑料膜的中部设有开口，左密封塑料膜通过开口套装在左导电杆10上并与左卡箍30连接在一起，在右导电杆11的中部固定安装有右卡箍31，对应右长形口位置的风沙试验箱1的右侧固定连接有右密封塑料膜，在右密封塑料膜的中部设有开口，右密封塑料膜通过开口套装在右导电杆11上并与右卡箍31连接在一起；或/和，在支架2的底部对称安装有至少两个滑轮32。这样，左密封塑料膜和右密封塑料膜便于使左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13在密封状态下啮合或分离。

如附图1、2、3所示，风沙试验箱1的下部呈上宽下窄的锥台，在支架2的顶部设有安装孔，风沙试验箱1的下部安装在支架2的安装孔内；或/和，在风沙试验箱1上固定安装有把手33；或/和，在风沙试验箱1的顶部设有观察口，在风沙试验箱1的观察口上固定安装有观察窗34。这样，支架2上的安装孔便于更牢固的安装风沙试验箱1；风沙试验箱1上的把手33便于搬运风沙试验箱1；风沙试验箱1上的观察窗34便于观察左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13啮合或分离的情况。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：检测时，在风沙试验箱1填充一定量的沙子，启动伺服电机18，伺服电机18带动减速器19一起转动，减速器19通过膜片联轴器23、竖轴22、第一连杆20和第二连杆21带动左轴承转动，左轴承通过第三连杆24带动右轴承转动，同时左轴承转动带动左立柱8和左导电杆10转动，右轴承转动带动右立柱9和右导电杆11转动，通过伺服电机18的正转或反转使左导电杆10和导电杆相向或相反方向小角度转动，从而实现左导电杆10上的触指12与右导电杆11上的触头13啮合或分离的目的；在启动伺服电机18的同时通过控制器17打开前侧板、后侧板和底板上的电磁阀，从而使气缸中的压缩空气通过第一气管、过滤器16和第二气管进入风沙试验箱1内，使风沙试验箱1内的沙子扬起，从而模拟触头13触指12在风沙环境下啮合或分离的性能，从而为实际工况提供了理论依据。

Claims (10)

1.一种高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于包括风沙试验箱、支架、平台、动力驱动装置；在支架上安装有风沙试验箱，在平台的上端中部固定安装有动力驱动装置，在平台的上端后侧左部和上端后侧右部分别安装有左支座和右支座，在左支座和右支座的顶部分别对应固定安装有左轴承座和右轴承座，在左轴承座和右轴承座上分别对应安装有左轴承和右轴承，在左轴承和右轴承的顶部分别对应固定安装有左立柱和右立柱，在左立柱和右立柱的顶部分别对应固定安装有左导电杆和右导电杆，左导电杆的右部和右导电杆的左部均位于风沙试验箱内，左导电杆上的触指与右导电杆上的触头啮合在一起；动力驱动装置的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起，左轴承的另一侧与右轴承通过连杆机构二连接在一起。

2.根据权利要求1所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于风沙试验箱的左侧设有前后方向的左长形口，在风沙试验箱的右侧设有前后方向的右长形口，左导电杆上的触指穿过左长形口与穿过右长形口的右导电杆上的触头啮合在一起；或/和，在风沙试验箱的前侧板、后侧板和底板上分别设有至少一个的进气孔，在前侧板、后侧板和底板进气孔上分别固定安装有电磁阀，在风沙试验箱的外侧有压缩气源，在支架的下部分别固定安装有过滤器和控制器，气缸的出气端与过滤器的进气端通过第一气管固定连接在一起，过滤器的出气端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的进气端通过第二气管固定连接在一起，控制器的信号输出端分别与前侧板、后侧板和底板上电磁阀的信号输入端通过导线电连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于动力驱动装置包括伺服电机和减速器；伺服电机的动力输出端与减速器的动力输入端连接在一起，减速器的动力输出端与左轴承的一侧通过连杆机构一连接在一起。

4.根据权利要求3所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于连杆机构一包括第一连杆、第二连杆和竖轴，第一连杆的左端与第二连杆的右端通过铰轴连接在一起，第一连杆的右端与竖轴的上端通过铰轴连接在一起，竖轴的下端与减速器的动力输出端通过膜片联轴器连接在一起，连杆机构二为第三连杆，在左轴承的前侧固定连接有伸出左轴承座的第一连接端，在左轴承的后侧固定连接有伸出左轴承座的第二连接端，在右轴承的前侧固定连接有伸出右轴承座的第三连接端，第二连杆的左端与第一连接端通过铰轴连接在一起，第三连杆的左端与第二连接端通过铰轴连接在一起，第三连杆的右端与第三连接端通过铰轴连接在一起。

5.根据权利要求3所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于平台的前部固定安装有安装底座，伺服电机和减速器均固定安装在安装底座上，在安装底座上固定安装有开口朝前的U形框，减速器位于U形框内。

6.根据权利要求4所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于平台的前部固定安装有安装底座，伺服电机和减速器均固定安装在安装底座上，在安装底座上固定安装有开口朝前的U形框，减速器位于U形框内。

7.根据权利要求3所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于左导电杆的中部固定安装有左卡箍，对应左长形口位置的风沙试验箱的左侧固定连接有左密封塑料膜，在左密封塑料膜的中部设有开口，左密封塑料膜通过开口套装在左导电杆上并与左卡箍连接在一起，在右导电杆的中部固定安装有右卡箍，对应右长形口位置的风沙试验箱的右侧固定连接有右密封塑料膜，在右密封塑料膜的中部设有开口，右密封塑料膜通过开口套装在右导电杆上并与右卡箍连接在一起；或/和，在支架的底部对称安装有至少两个滑轮。

8.根据权利要求1或2或4或5或6所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于左导电杆的中部固定安装有左卡箍，对应左长形口位置的风沙试验箱的左侧固定连接有左密封塑料膜，在左密封塑料膜的中部设有开口，左密封塑料膜通过开口套装在左导电杆上并与左卡箍连接在一起，在右导电杆的中部固定安装有右卡箍，对应右长形口位置的风沙试验箱的右侧固定连接有右密封塑料膜，在右密封塑料膜的中部设有开口，右密封塑料膜通过开口套装在右导电杆上并与右卡箍连接在一起；或/和，在支架的底部对称安装有至少两个滑轮。

9.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于风沙试验箱的下部呈上宽下窄的锥台，在支架的顶部设有安装孔，风沙试验箱的下部安装在支架的安装孔内；或/和，在风沙试验箱上固定安装有把手；或/和，在风沙试验箱的顶部设有观察口，在风沙试验箱的观察口上固定安装有观察窗。

10.根据权利要求3或8所述的高压隔离开关触头触指在线风沙试验装置，其特征在于风沙试验箱的下部呈上宽下窄的锥台，在支架的顶部设有安装孔，风沙试验箱的下部安装在支架的安装孔内；或/和，在风沙试验箱上固定安装有把手；或/和，在风沙试验箱的顶部设有观察口，在风沙试验箱的观察口上固定安装有观察窗。