CN110646183B - 一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置。基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，包括机箱和电源，还包括：时间测试装置，用于检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间；速度测试装置，用于检测高压断路器分合闸速度；测试装置，用于测试动作电压试验和操作线圈电流；控制装置，用于控制自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源；柔性连接线，用于连接和传输信号数据；数据线插槽，用于连接柔性连接线。本发明具有能够一次性测试多组项目、完成高压断路器机械性能一体检测、避免频繁插接插头、提高检测效率等有益效果。

Description

一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置。

背景技术

高压断路器是电力系统中比较常见也比较重要的设备，而国家对于高压断路器动特性试验要求也比较严格。在现场进行电力预防性试验，高压断路器的试验需要经常操作。传统断路器特性试验过程中，试验项目多，所携带试验仪器众多，对于35kV及其以下电压等级的断路器来讲，试验仪器可以连接插头上进行相关试验，但需要频繁更换不同的仪器，而且需要频繁插接插头，操作复杂，无法集中测试。

发明内容

本发明主要是针对现有高压断路器检测仪器众多、检测不同项目需要更换不同仪器和频繁插接插头的问题，提供一种能够一次性测试多组项目、完成高压断路器机械性能一体检测、避免频繁插接插头、提高检测效率的基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，包括机箱和位于机箱内的电源，还包括：时间测试装置，用于检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间；速度测试装置，用于检测高压断路器分合闸速度；测试装置，用于测试动作电压试验和操作线圈电流；控制装置，用于控制自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源；柔性连接线，用于连接和传输信号数据；数据线插槽，用于连接柔性连接线。利用控制装置能够控制高压断路器的自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源，控制过程中，能够利用时间测试装置检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间，于此同时，另一个测试装置能够测试动作电压试验和操作线圈电流。所有的数据信号均可以通过一根柔性连接线进行数据传输，将柔性连接线对接在相应的数据线插槽处，利用多芯线缆，传输多组数据。不同传感器检测的不同信号均可以通过柔性连接线传送，无需频繁插接插头。在电源持续供电的情况下，整个检测装置能够实现机械性能的一体化检测，同时检测多组项目，无需针对不同项目更换不同设备，提高了检测效率，实现快速检测。在物联网领域，能够有效地提高高压断路器的稳定性和检测效率。

作为优选，柔性连接线包括线缆和设置在线缆端部的航空插头。柔性连接线主要通过线缆传输数据，通过航空插头实现插头插接的稳定性。

作为优选，所述的航空插头包括头体、若干个垂直于头体端面的芯针和用于对插入部位进行定位的定位环套，定位换套围绕所有的芯针。航空插头主要通过芯针来实现接触，利用线缆内的芯线传递数据，在插头插入到数据线插槽内时，定位环套能够对插入部位进行定位，保证芯针与数据线插槽内的点接触，实现信号传输。

作为优选，所述的头体的侧壁上设置有若干个垂直于头体轴线的定位孔，定位孔内设置有防松针，防松针的一端与定位孔底面之间设置有弹簧，数据线插槽的内壁上设置有与防松针延伸方向对应的防松孔。在头体的侧壁上设置定位孔，定位孔垂直于头体的轴线方向，在定位孔内放入弹簧，然后在定位孔插入防松针，防松针能够沿着定位孔的方向延伸。当头体插入到数据线插槽内时，先将防松针向头体内部压缩，防松针挤压弹簧，当防松针回收至定位孔内后，头体嵌入到数据线插槽内，当防松针与数据线插槽内的防松孔位置对应时，弹簧推动防松针，使防松针插入到防松孔内，此时，防松针的一端位于定位孔内、另一端位于防松孔内，中部位于头体和数据线插槽两者连接处，实现限位作用。通过外力拉动插头时，防松针能够卡在防松孔和定位孔两者之间，实现对头部的限位，避免头部被拉出。配合能够一体化检测高压断路器机械性能的机体，无需频繁插接航空插头，能够保证头体在数据线插槽内的稳定性，避免头体与数据线插槽脱离。

作为优选，所述的数据线插槽的内壁与头体的外壁之间设置有防松间隙，防松间隙的宽度小于防松针直径。数据线插槽的内径略大于头体的外径，当头体插入到数据线插槽内时，数据线插槽的内壁与头体的外壁之间具有防松间隙，即防松针与定位孔边缘的接触点和防松针与防松孔边缘的接触点之间具有一段距离，当头体受到较大拉力时，由于防松针上两个受力点之间具有一段距离，避免防松针单点受到的剪切力过大造成防松针断裂。而由于防松针上两个受力点之间具有一段距离，使得防松针位于头体内一端受到较大拉力时优先在这段间隙处形成弯曲，而不是断裂。当头体受到的拉力持续增大时，整个防松针弯曲成类“S”型，由于防松间隙的宽度小于防松针的直径，能够使防松针弯曲部位卡死在防松间隙内，进一步防止头体松动，而且头体越是远离数据线插槽，头体卡的越紧。利用防松间隙，能够增大防松针上两个受力点的距离，避免防松针断裂，但能够使防松针呈“S”形弯曲，同时利用防松间隙的尺寸配合卡死弯曲的防松针，实现整个航空插头的防松和基础防盗，所谓基础防盗即排出暴力拆除以外的基础防盗。

作为优选，还包括用于显示数据的显示屏和用于存储数据的存储器，显示屏为触控显示屏。在机箱上设置显示屏，显示屏能够显示高压断路器分合闸的时间、弹跳时间等各项检测数据。并将检测数据存储在存储器上，便于周期统计。

作为优选，机箱上嵌设有用于打印数据的打印机。通过打印机能够将所测数据、测试时间、测试人员等相关信息进行打印，便于现场操作。

作为优选，机箱内部设置有蓝牙连接装置，机箱表面设置有蓝牙指示灯。测试装置可以通过蓝牙连接装置实现蓝牙信号连接，连接手机等其他设备。

作为优选，机箱上设置有用于与外部设备往来数据的数据接口，数据接口位于机箱侧壁上。通过机箱侧面的数据接口实现与PC端往来传输数据，不仅能够用来向设备安装程序，还能将设备内的数据导出到PC端。

作为优选，机箱上设置有控制按钮。机箱上设置控制按钮，能够对机器以及所需检测项目进行选择和控制。

作为优选，防松针靠近弹簧的一端设置有直径大于防松针的限位台，弹簧位于限位台与定位孔底面之间。在防松针的一端设置限位台，限位台的直径大于防松针的直径，当防松针压缩弹簧时，能够利用限位台对弹簧压缩，保证弹簧受压的稳定性，避免弹簧轴向偏斜。

作为优选，线缆与头体的连接处设置有易曲部，易曲部上设置有若干个用于方便易曲部弯曲的裂槽。线缆与头体的连接处通过橡胶材料注塑有易曲部，易曲部上开设有多个裂槽，裂槽能够降低易曲部的结构强度，便于易曲部在裂槽处挤压弯曲，避免线缆与头体连接处受力造成线缆外皮脱皮甚至断裂。

作为优选，线缆外侧套设有护套，护套由矩形的弹性条螺旋而成。在线缆的外侧套设护套，护套是由弹性条螺旋而成，弹性条呈矩形带状结构，弹性条螺旋缠绕时相邻两个弯曲段之间具有一定的重合部位，将线缆包裹在其围绕的护套内，利用护套作为主要承载外力的媒介，增强线缆的韧性，避免线缆受力过大造成断裂。但护套自身具有弹性，即使提高了韧性，依然具有较强的柔性。

作为优选，护套的端部设置有连接环，连接环与头体螺栓连接。在护套的端部设置连接环，连接环可以采用橡胶材料制作，护套和连接环可以采用一体成型，连接环贴合在头体上并与头体螺栓连接，使整个护套两端的受力点直接作用在头体上，降低头体与线缆的连接处受力。

作为优选，头体外壁上凸出于头体设置有固定环，固定环上贯穿设置有安装螺栓。头体外壁上设置固定环，固定环与头体可以采用橡胶材料一体注塑成型，在固定环上贯穿设置安装螺栓，利用安装螺栓将固定环固定在数据线插槽外部边缘，增强整个航空插头的连接强度，进一步实现放松。

因此，本发明的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置具备下述优点：在电源持续供电的情况下，整个检测装置能够实现机械性能的一体化检测，同时检测多组项目，无需针对不同项目更换不同设备，提高了检测效率，实现快速检测。在物联网领域，能够有效地提高高压断路器的稳定性和检测效率。

附图说明

附图1是本发明的一种流程图；

附图2是本发明中柔性连接线的一种结构示意图；

附图3是附图2的左视图；

附图4是头体位于数据线插槽内的断面局部放大剖视图；

附图5是防松针处在自然状态下的局部放大剖视图；

附图6是防松针处在弯曲状态下的局部放大剖视图；

附图7是实施例2中柔性连接线的一种结构示意图。

图示说明：1-头体，2-定位环套，3-芯针，4-线缆，5-易曲部，6-裂槽，7-防松针，8-定位孔，9-弹簧，10-数据线插槽，11-防松间隙，12-防松孔，13-护套，14-连接环，15-固定环，16-安装螺栓，17-限位台。

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1所示，一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，包括机箱和位于机箱内的电源，还包括：时间测试装置，用于检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间；速度测试装置，用于检测高压断路器分合闸速度；测试装置，用于测试动作电压试验和操作线圈电流；控制装置，用于控制自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源；柔性连接线，用于连接和传输信号数据；数据线插槽10，用于连接柔性连接线。还包括用于显示数据的显示屏和用于存储数据的存储器，显示屏为触控显示屏。机箱上嵌设有用于打印数据的打印机。机箱内部设置有蓝牙连接装置，机箱表面设置有蓝牙指示灯。机箱上设置有用于与外部设备往来数据的数据接口，数据接口位于机箱侧壁上。机箱上设置有控制按钮。

如图2、3、4、5所示，柔性连接线包括线缆4和设置在线缆端部的航空插头，航空插头包括头体1、若干个垂直于头体端面的芯针和用于对插入部位进行定位的定位环套2，定位换套围绕所有的芯针3。头体的侧壁上设置有若干个垂直于头体轴线的定位孔8，定位孔内设置有防松针7，防松针的一端与定位孔底面之间设置有弹簧9，数据线插槽的内壁上设置有与防松针延伸方向对应的防松孔12。数据线插槽的内壁与头体的外壁之间设置有防松间隙11，防松间隙的宽度小于防松针直径。防松针靠近弹簧的一端设置有直径大于防松针的限位台17，弹簧位于限位台与定位孔底面之间。线缆与头体的连接处设置有易曲部5，易曲部上设置有若干个用于方便易曲部弯曲的裂槽6。

利用控制装置能够控制高压断路器的自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源，控制过程中，能够利用时间测试装置检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间，于此同时，另一个测试装置能够测试动作电压试验和操作线圈电流。所有的数据信号均可以通过一根柔性连接线进行数据传输，将柔性连接线对接在相应的数据线插槽处，利用多芯线缆，传输多组数据。不同传感器检测的不同信号均可以通过柔性连接线传送，无需频繁插接插头。在电源持续供电的情况下，整个检测装置能够实现机械性能的一体化检测，同时检测多组项目，无需针对不同项目更换不同设备，提高了检测效率，实现快速检测。在物联网领域，能够有效地提高高压断路器的稳定性和检测效率。在机箱上设置显示屏，显示屏能够显示高压断路器分合闸的时间、弹跳时间等各项检测数据。并将检测数据存储在存储器上，便于周期统计。通过打印机能够将所测数据、测试时间、测试人员等相关信息进行打印，便于现场操作。测试装置可以通过蓝牙连接装置实现蓝牙信号连接，连接手机等其他设备。通过机箱侧面的数据接口实现与PC端往来传输数据，不仅能够用来向设备安装程序，还能将设备内的数据导出到PC端。机箱上设置控制按钮，能够对机器以及所需检测项目进行选择和控制。柔性连接线主要通过线缆传输数据，通过航空插头实现插头插接的稳定性。航空插头主要通过芯针来实现接触，利用线缆内的芯线传递数据，在插头插入到数据线插槽内时，定位环套能够对插入部位进行定位，保证芯针与数据线插槽内的点接触，实现信号传输。在头体的侧壁上设置定位孔，定位孔垂直于头体的轴线方向，在定位孔内放入弹簧，然后在定位孔插入防松针，防松针能够沿着定位孔的方向延伸。当头体插入到数据线插槽内时，先将防松针向头体内部压缩，防松针挤压弹簧，当防松针回收至定位孔内后，头体嵌入到数据线插槽内，当防松针与数据线插槽内的防松孔位置对应时，弹簧推动防松针，使防松针插入到防松孔内，此时，防松针的一端位于定位孔内、另一端位于防松孔内，中部位于头体和数据线插槽两者连接处，实现限位作用。通过外力拉动插头时，防松针能够卡在防松孔和定位孔两者之间，实现对头部的限位，避免头部被拉出。配合能够一体化检测高压断路器机械性能的机体，无需频繁插接航空插头，能够保证头体在数据线插槽内的稳定性，避免头体与数据线插槽脱离。数据线插槽的内径略大于头体的外径，当头体插入到数据线插槽内时，数据线插槽的内壁与头体的外壁之间具有防松间隙，即防松针与定位孔边缘的接触点和防松针与防松孔边缘的接触点之间具有一段距离，当头体受到较大拉力时，由于防松针上两个受力点之间具有一段距离，避免防松针单点受到的剪切力过大造成防松针断裂。而由于防松针上两个受力点之间具有一段距离，使得防松针位于头体内一端受到较大拉力时优先在这段间隙处形成弯曲，而不是断裂。如图6所示，当头体受到的拉力持续增大时，整个防松针弯曲成类“S”型，由于防松间隙的宽度小于防松针的直径，能够使防松针弯曲部位卡死在防松间隙内，进一步防止头体松动。利用防松间隙，能够增大防松针上两个受力点的距离，避免防松针断裂，但能够使防松针呈“S”形弯曲，同时利用防松间隙的尺寸配合卡死弯曲的防松针，实现整个航空插头的防松和基础防盗，所谓基础防盗即排出暴力拆除以外的基础防盗。在防松针的一端设置限位台，限位台的直径大于防松针的直径，当防松针压缩弹簧时，能够利用限位台对弹簧压缩，保证弹簧受压的稳定性，避免弹簧轴向偏斜。线缆与头体的连接处通过橡胶材料注塑有易曲部，易曲部上开设有多个裂槽，裂槽能够降低易曲部的结构强度，便于易曲部在裂槽处挤压弯曲，避免线缆与头体连接处受力造成线缆外皮脱皮甚至断裂。

实施例2：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，如图7所示，线缆外侧套设有护套13，护套由矩形的弹性条螺旋而成。护套的端部设置有连接环14，连接环与头体螺栓连接。头体外壁上凸出于头体设置有固定环15，固定环上贯穿设置有安装螺栓16。

在线缆的外侧套设护套，护套是由弹性条螺旋而成，弹性条呈矩形带状结构，弹性条螺旋缠绕时相邻两个弯曲段之间具有一定的重合部位，将线缆包裹在其围绕的护套内，利用护套作为主要承载外力的媒介，增强线缆的韧性，避免线缆受力过大造成断裂。但护套自身具有弹性，即使提高了韧性，依然具有较强的柔性。在护套的端部设置连接环，连接环可以采用橡胶材料制作，护套和连接环可以采用一体成型，连接环贴合在头体上并与头体螺栓连接，使整个护套两端的受力点直接作用在头体上，降低头体与线缆的连接处受力。头体外壁上设置固定环，固定环与头体可以采用橡胶材料一体注塑成型，在固定环上贯穿设置安装螺栓，利用安装螺栓将固定环固定在数据线插槽外部边缘，增强整个航空插头的连接强度，进一步实现放松。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，包括机箱和电源，其特征在于，还包括：

时间测试装置，用于检测高压断路器分合闸时间和弹跳时间；

速度测试装置，用于检测高压断路器分合闸速度；

电流测试装置，用于测试动作电压试验和操作线圈电流；

控制装置，用于控制自动重合闸操作和输出合闸电机储能电源；

柔性连接线，用于连接和传输信号数据，柔性连接线包括线缆和设置在线缆端部的航空插头，所述的航空插头包括头体、若干个垂直于头体端面的芯针和用于对插入部位进行定位的定位环套，定位换套围绕所有的芯针；

数据线插槽，用于连接柔性连接线；

头体的侧壁上设置有若干个垂直于头体轴线的定位孔，定位孔内设置有防松针，防松针的一端与定位孔底面之间设置有弹簧，数据线插槽的内壁上设置有与防松针延伸方向对应的防松孔，数据线插槽的内壁与头体的外壁之间设置有防松间隙，防松间隙的宽度小于防松针直径；防松针与定位孔边缘的接触点和防松针与防松孔边缘的接触点之间具有一段距离，当头体受到较大拉力时，由于防松针上两个受力点之间具有一段距离，当头体受到的拉力持续增大时，整个防松针弯曲成类“S”型，由于防松间隙的宽度小于防松针的直径，能够使防松针弯曲部位卡死在防松间隙内。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，其特征在于，还包括用于显示数据的显示屏和用于存储数据的存储器，显示屏为触控显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，其特征在于，机箱上嵌设有用于打印数据的打印机。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，其特征在于，机箱内部设置有蓝牙连接装置，机箱表面设置有蓝牙指示灯。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，其特征在于，机箱上设置有用于与外部设备往来数据的数据接口，数据接口位于机箱侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的高压断路器机械性能快速检测装置，其特征在于，机箱上设置有控制按钮。

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