CN113625076A - 一种电容器安全实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容器安全实验装置,包括直线模组、隔离盒、下压板、气缸、传动机构、定位组件、断电装置以及灭火组件;传动机构驱动定位组件,无需额外的执行器即可将电容器调整至合适的位置,避免检测头与电极偏离,缩短了检测的准备时间;检测头内设中间导体,在未与电极接触时,中间导体不带电,减少了意外触电事故,提高安全性;在上圆槽处增设喷气口,可以在中间导体与接电柱接通与断开瞬间,喷射高压气体,熄灭电弧,玻璃管可以在电容器温度升高发生起火时,迅速破裂,打开原本被堵塞的支撑架入口,使得二氧化碳气源内的二氧化碳进入到隔离盒内进行灭火;断电装置可以自动断开接电柱与检测设备的连接回路,避免检测设备损坏。
Description
技术领域
本发明涉及电器实验领域,具体涉及一种电容器安全实验装置。
背景技术
电容器是一种能够储藏电荷的元件,电容器在研发出来之后需要对其性能以及安全需求做相应的实验,例如充放电实验、过载实验以及一些老化实验等。
现有的一些实验装置,大多是由工人将检测夹夹在电容器的电极上,接通电源之后进行相关的实验,检测完毕还需再次断电,才能取下检测夹,检测的过程较为繁琐,且检测夹与电极连接不紧密,容易出现连接处发热的情况,检测过程,电容器电极以及带点的检测夹均暴露在空气中,容易出现触电事故。
且整个实验过程电容器暴露在外界。由于老化以及充放电实验要持续很长一端时间,所以有时会因为电容器设计以及自身质量问题,出现温度过高、自燃等情况,如果不能及时发现以及扑灭火源,不仅会对周围的检测设备造成损坏,严重时也会引发火灾。
此外现有的实验装置,在接通以及断开与电容器的电极连接状态时,常出现电弧,容易导致火灾或者触电事故,具有一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容器安全实验装置,以解决现有技术中出现的上述问题。
一种电容器安全实验装置,包括直线模组、隔离盒、下压板、气缸以及传动机构;所述下压板上固定连接有两个检测头,所述检测头用于将测试的设备与电容器的电极连接;所述气缸固定连接在机架上,且其输出轴通过连接架与下压板固定连接,所述下压板下行至最低点时与隔离盒组成密闭空间,
所述隔离盒固定连接在直线模组的滑台上,所述隔离盒的后壁以及左右两侧壁上均设有定位组件,所述隔离盒的内底部的前侧设有基准块,所述定位组件用于将隔离盒内的电容器定位到中心位置;所述传动机构用于将下压板的下移转化为定位组件的驱动力;
所述隔离盒上还设有灭火组件,所述灭火组件用于电容器的自动灭火,所述下压板上还设有断电装置。
优选的,所述定位组件包括定位板,所述定位板位于隔离盒内,所述定位板上固定连接有滑杆,所述滑杆与隔离盒的侧壁滑动连接。
优选的,所述传动机构包括主动气筒以及执行气筒,所述主动气筒上设有上气口以及下气口,所述执行气筒上设有前气口以及后气口,所述上气口与前气口通过气管连通,所述下气口与后气口通过气管连通,所述主动气筒固定连接在机架的固定板上,所述主动气筒的输出轴与下压板固定连接,所述执行气筒固定连接在隔离盒的侧边上,且其输出轴与定位板固定连接。
优选的,所述灭火组件包括支撑架、玻璃管以及二氧化碳气源,所述二氧化碳气源的出口通过气管与支撑架的入口连通,所述支撑架内设有玻璃管,所述玻璃管内装有膨胀液体,所述支撑架固定连接在隔离盒的内壁。
优选的,所述检测头包括筒体以及中间导体,所述筒体内设有上圆槽、滑槽以及下通孔,所述中间导体与滑槽滑动连接,且其两端分别延伸至上圆槽以及下通孔内,所述中间导体上设有挡环,所述挡环与上圆槽滑动连接,所述上圆槽内还设有接电柱,所述接电柱的上端伸出筒体,所述上圆槽内设有隔板,所述接电柱与中间导体位于隔板的两侧,所述隔板上设有供中间导体穿过的开口,所述隔板与挡环之间的中间导体上还套设有复位弹簧,所述接电柱与筒体之间设有压力弹簧,所述接电柱与检测设备连接。
优选的,所述筒体上均开设有一个喷气口,所述喷气口与上圆槽连通,其中一个喷气口通过气管与高压气源连接,所述气管通过电磁阀控制通断。
优选的,所述断电装置包括压力管,所述压力管为一端开口的空心管体,所述压力管的管口上固定连接有管盖,所述管盖的内侧设有两个触点,两个触点位于接电柱与检测设备的回路上,所述管盖上设有开口,所述压力管内密封滑动连接有活塞,所述活塞与压力管的底部之间设有触发弹簧,所述活塞的外壁设有与触点对应的金属片,所述压力管的管口朝下固定于下压板上,且与下压板的底面连通。
本发明的优点在于:
传动机构可以利用固定架的下移,来驱动定位组件中的定位板移动,无需额外的执行器即可将电容器调整至合适的位置,避免检测头与电极偏离,缩短了检测的准备时间;
检测头内设中间导体,在未与电极接触时,中间导体不带电,减少了意外触电事故,提高安全性;压力弹簧可以增加中间导体与电极以及接电柱的接触压力,提高连接紧密性,避免接触不良导致的连接处发热的情况;
在上圆槽处增设喷气口,可以在中间导体与接电柱接通与断开瞬间,喷射高压气体,熄灭电弧,减少火灾以及漏电触电事故;
玻璃管可以在电容器温度升高发生起火时,迅速破裂,打开原本被堵塞的支撑架入口,使得二氧化碳气源内的二氧化碳进入到隔离盒内进行灭火;
压力管内的活塞可以在隔离盒内气压增大时,向上移动,使得金属片断开两个触点的连接关系,从而断开接电柱与检测设备的连接回路,避免检测设备损坏。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的部分结构示意图;
图3为隔离盒处的俯视图;
图4为检测头的结构示意图;
图5为筒体的结构示意图;
图6为断电装置的结构示意图;
图7为灭火组件的部分结构示意图;
图8为传动机构的结构示意图。
图中:1-直线模组,2-隔离盒,21-基准块,3-下压板,4-气缸,5-传动机构,51-主动气筒,52-执行气筒,511-上气口,512-下气口,521-前气口,522-后气口;
6-检测头,60-筒体,61-中间导体,601-上圆槽,602-滑槽,603-下通孔,604-喷气口,611-挡环,62-接电柱,63-隔板,64-复位弹簧,65-压力弹簧,66-紧固环;
7-定位组件,71-定位板,72-滑杆;
8-灭火组件,81-支撑架,82-玻璃管;
9-断电装置,91-压力管,92-管盖,93-触点,94-活塞,95-触发弹簧,96-金属片,10-机架,101-固定板,11-连接架。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图8所示,一种电容器安全实验装置,包括直线模组1、隔离盒2、下压板3、气缸4以及传动机构5;下压板3上固定连接有两个检测头6,检测头6用于将测试的设备与电容器的电极连接;气缸4固定连接在机架10上,且其输出轴通过连接架11与下压板3固定连接,下压板3下行至最低点时与隔离盒2组成密闭空间,
隔离盒2为上部开口的长方形壳体结构,隔离盒2固定连接在直线模组1的滑台上,隔离盒2的后壁以及左右两侧壁上均设有定位组件7,隔离盒2的内底部的前侧设有基准块21,隔离盒2上还设有灭火组件8。
在本实施例中,传动机构5用于将下压板3的下移转化为定位组件7的驱动力,具体结构包括主动气筒51、执行气筒52以及固定板101,主动气筒51上设有上气口511以及下气口512,执行气筒52上设有前气口521以及后气口522,上气口511与前气口521通过气管连通,下气口512与后气口522通过气管连通,所述主动气筒51固定连接在机架10的固定板101上,主动气筒51的输出轴与下压板3固定连接,执行气筒52固定连接在隔离盒2的侧边上,且其输出轴与定位板71固定连接,通过主动气筒51的输出轴运动带动执行气筒52的输出轴运动,可以利用下压板3的下移驱动定位组件7运行,减少了电子执行器的使用,减少了电气故障。
在本实施例中,灭火组件8用于电容器的自动灭火,具体包括支撑架81、玻璃管82以及二氧化碳气源,二氧化碳气源的出口通过气管与支撑架81的入口连通,支撑架81内设有玻璃管82,玻璃管82为一段装有膨胀液体的玻璃管82,支撑架81固定连接在隔离盒2的内壁,膨胀液体可根据情况选择膨胀系数不同的有机溶液,。
在本实施例中,定位组件7用于将隔离盒2内的电容器定位到中心位置;具体结构包括定位板71,定位板71位于隔离盒2内,定位板71上固定连接有滑杆72,滑杆72与隔离盒2的侧壁滑动连接,且连接处设有密封圈,为了避免定位板71与电容器硬接触,在定位板71的前壁增设接触垫。
在本实施例中,检测头6包括筒体60以及中间导体61,筒体60内设有上圆槽601、滑槽602以及下通孔603,中间导体61与滑槽602滑动连接,且其两端分别延伸至上圆槽601以及下通孔603内,中间导体61上设有挡环611,挡环611与上圆槽601滑动连接,上圆槽601内还设有接电柱62,接电柱62的上端伸出筒体60,上圆槽601内设有隔板63,接电柱62与中间导体61位于隔板63的两侧,隔板63上设有供中间导体61穿过的开口,隔板63与挡环611之间的中间导体61上还套设有复位弹簧64,接电柱62与筒体60之间设有压力弹簧65,接电柱62与检测设备连接,检测头66内设的中间导体61在未与电极接触时,中间导体61不带电,减少了意外触电事故,提高安全性。
在本实施例中,筒体60上均开设有一个喷气口604,喷气口604与上圆槽601连通,其中一个喷气口604通过气管与高压气源连接,气管通过电磁阀控制通断,其中一个喷气口604可以喷射高压气体,用于熄灭中间导体61与接电柱62连接以及断开时产生的电弧,另一个喷气口604用于排出高压气体。
在本实施例中,为了方便筒体60内部的中间导体61、接电柱62以及相关弹簧的安装,筒体60是由两个结构相同的半壳体对拼构成,两个半壳体之间通过螺钉连接,筒体60的上端还套设有紧固环66。
在本实施例中,断电装置9包括压力管91,压力管91为一端开口的空心管体,压力管91的管口上固定连接有管盖92,管盖92的内侧设有两个触点93,两个触点93位于接电柱62与检测设备的连接回路上,管盖92上设有开口,压力管91内密封滑动连接有活塞94,活塞94与压力管91的底部之间设有触发弹簧95,触发弹簧95用于将活塞94的外壁的金属片96贴紧在触点93上,将两个触点93导通,压力管91的管口朝下固定于下压板3上,下压板3上设有与压力管91连通的气口。
工作过程及其原理:
实验时,先将电容器放置在隔离盒2内,之后利用直线模组1将隔离盒2移动至下压板3下方的预设位置。之后气缸4启动通过连接架11带动下压板3下移,下压板3下移带动主动气筒51的输出轴下行,从而将主动气筒51的下空腔内的气体从下气口512通过后气口522输入到执行气筒52的后空腔内,执行气筒52的前空腔内的气体会从前气口521进过上气口511回流至主动气筒51的上空腔内内,从而驱动执行气筒52的输出轴伸长。
3个定位组件7与基准块21配合,将电容器定位到中心处,即将电容器的电极与下通孔603对应上,下通孔603的直径是大于电极直径的。
与此同时,当电极伸入下通孔603内,与中间导体61接触时,可以推动中间导体61向上移动,复位弹簧64被压缩,等到中间导体61穿过隔板63上的开口与接电柱62接触时,电磁阀控制喷气口604与高压气源连接的气管导通,喷气口604喷射出高压气体,从而阻止电弧的产生,提高安全性,之后中间导体61继续上顶,压力弹簧65被压缩,中间导体61与接电柱62之间的压力增大,接触更紧密。
之后便可进行充放电、老化等实验,测试完毕气缸4输出轴回缩,下压板3上移,中间导体61与接电柱62脱离的瞬间,喷气口604再一次喷射气体,减少电弧的产生,定位组件7复位。
当电容器发生温度升高自燃时,玻璃管82内的膨胀液体受热膨胀,玻璃管82破裂,原本是利用支撑力堵住支撑架81的入口的,一旦发生破裂,则高压的二氧化碳气源即可通过支撑架81的入口喷射进入到隔离盒2内,进行灭火处理。这里可以根据需要采用膨胀系数不同的液体,例如有机溶液,由于膨胀液体的量较少,所以不同担心其会增加火势。
当隔离盒2内二氧化碳气体增多时,隔离盒2内的气压升高,所以会推动压力管91内的活塞94上移,原本金属片96是处于接通两个触点93的状态,当活塞94上移时,金属片96也上移,所以可以断开接电柱62与检测设备的连接线路,从而避免发生故障的电容器本身对检测设备造成损坏。同时触发检测设备上配备的警报,用于提醒工作人员来查看故障情况,之后控制气缸4的输出轴回缩,取出发生故障的电容器。
为了防止隔离盒2内的气压过高,,可以在隔离盒2上设置泄压阀,用于排掉多余的二氧化碳气体。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (7)
1.一种电容器安全实验装置,其特征在于,包括直线模组(1)、隔离盒(2)、下压板(3)、气缸(4)以及传动机构(5);所述下压板(3)上固定连接有两个检测头(6),所述检测头(6)用于将测试的设备与电容器的电极连接;所述气缸(4)固定连接在机架(10)上,且其输出轴通过连接架(11)与下压板(3)固定连接,所述下压板(3)下行至最低点时与隔离盒(2)组成密闭空间,
所述隔离盒(2)固定连接在直线模组(1)的滑台上,所述隔离盒(2)的后壁以及左右两侧壁上均设有定位组件(7),所述隔离盒(2)的内底部的前侧设有基准块(21),所述定位组件(7)用于将隔离盒(2)内的电容器定位到中心位置;所述传动机构(5)用于将下压板(3)的下移转化为定位组件(7)的驱动力;
所述隔离盒(2)上还设有灭火组件(8),所述灭火组件(8)用于电容器的自动灭火,所述下压板(3)上还设有断电装置(9)。
2.根据权利要求1所述的一种电容器安全实验装置,其特征在于,所述定位组件(7)包括定位板(71),所述定位板(71)位于隔离盒(2)内,所述定位板(71)上固定连接有滑杆(72),所述滑杆(72)与隔离盒(2)的侧壁滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种电容器安全实验装置,其特征在于,所述传动机构(5)包括主动气筒(51)以及执行气筒(52),所述主动气筒(51)上设有上气口(511)以及下气口(512),所述执行气筒(52)上设有前气口(521)以及后气口(522),所述上气口(511)与前气口(521)通过气管连通,所述下气口(512)与后气口(522)通过气管连通,所述主动气筒(51)固定连接在机架(10)的固定板(101)上,所述主动气筒(51)的输出轴与下压板(3)固定连接,所述执行气筒(52)固定连接在隔离盒(2)的侧边上,且其输出轴与定位板(71)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种电容器安全实验装置,其特征在于,所述灭火组件(8)包括支撑架(81)、玻璃管(82)以及二氧化碳气源,所述二氧化碳气源的出口通过气管与支撑架(81)的入口连通,所述支撑架(81)内设有玻璃管(82),所述玻璃管(82)内装有膨胀液体,所述支撑架(81)固定连接在隔离盒(2)的内壁。
5.根据权利要求1所述的一种电容器工作测试设备,其特征在于,所述检测头(6)包括筒体(60)以及中间导体(61),所述筒体(60)内设有上圆槽(601)、滑槽(602)以及下通孔(603),所述中间导体(61)与滑槽(602)滑动连接,且其两端分别延伸至上圆槽(601)以及下通孔(603)内,所述中间导体(61)上设有挡环(611),所述挡环(611)与上圆槽(601)滑动连接,所述上圆槽(601)内还设有接电柱(62),所述接电柱(62)的上端伸出筒体(60),所述上圆槽(601)内设有隔板(63),所述接电柱(62)与中间导体(61)位于隔板(63)的两侧,所述隔板(63)上设有供中间导体(61)穿过的开口,所述隔板(63)与挡环(611)之间的中间导体(61)上还套设有复位弹簧(64),所述接电柱(62)与筒体(60)之间设有压力弹簧(65),所述接电柱(62)与检测设备连接。
6.根据权利要求5所述的一种电容器工作测试设备,其特征在于,所述筒体(60)上均开设有一个喷气口(604),所述喷气口(604)与上圆槽(601)连通,其中一个喷气口(604)通过气管与高压气源连接,所述气管通过电磁阀控制通断。
7.根据权利要求1所述的一种电容器安全实验装置,其特征在于,所述断电装置(9)包括压力管(91),所述压力管(91)为一端开口的空心管体,所述压力管(91)的管口上固定连接有管盖(92),所述管盖(92)的内侧设有两个触点(93),两个触点(93)位于接电柱(62)与检测设备的回路上,所述管盖(92)上设有开口,所述压力管(91)内密封滑动连接有活塞(94),所述活塞(94)与压力管(91)的底部之间设有触发弹簧(95),所述活塞(94)的外壁设有与触点(93)对应的金属片(96),所述压力管(91)的管口朝下固定于下压板(3)上,且与下压板(3)的底面连通。
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