CN117092500B - 一种断路器可靠性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器可靠性检测装置，属于断路器检测领域，包括试验台，试验台上设置有检测盘，检测盘上转动设置有转动盘，转动盘中心连接有感应盘，感应盘上设置有多个液压推杆，液压推杆输出端通过连杆件连接有牵引杆，牵引杆通过转换组件连接有接线端座，转动盘上开设有多个与接线端座相适配的检测槽。本发明通过转动盘转动过程中接线端逐一与短路导电触片和过载导电触片接触，模拟断路器在短路和过载状态下的跳闸情况，并通过分别设置在灭弧系统和金属片处的短路温度传感器、过载温度传感器达到对断路器跳闸结构的佐证，以确保在进行短路检测时触发的是短路保护结构，在过载检测时，触发的是过载保护结构，从而确保断路器的可靠性。

Description

一种断路器可靠性检测装置

技术领域

本发明涉及断路器检测技术领域，尤其涉及一种断路器可靠性检测装置。

背景技术

断路器能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。

断路器的工作原理如下：一、当短路时，大电流产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸；二、当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，开关跳闸；

断路器是电路安全和人员安全的保障，故而断路器的可靠性为重中之重，断路器在出厂时需要进行性能检测，目前的检测方式是通过对断路器接线后，将其接线端增加试验电流，来确定断路器是否起作用，这种检测方式在检测时，试验电流的变化虽能实现断路器断路，但是断路的结构由于分为短路和过载两种，在过载情况下，当上金属片失效时，过载电流过大也会造成磁场克服弹力实现断路器断路的情况；在短路时，当出现磁场克服弹力失效，也会出现金属片变形形成断路器断路的情况发生，故而在断路器实验时断路无法及时的确定为哪一种机构产生的；综上所述，现有的检测方式检测不严谨，检测结构无法明确问题所在，严重影响后期进行追溯问题点改善工艺的进度，再者，现有的检测方案需要对断路器进行逐一安装检测，安装复杂，检测效率低下，并且无法实现对断路器的开关及其内部机构的开合寿命的检测，为此现提出一种断路器可靠性检测装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中检测方案需要对断路器进行逐一安装检测，安装复杂，检测效率低下，并且无法实现对断路器的开关及其内部机构的开合寿命的检测问题，而提出的一种断路器可靠性检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种断路器可靠性检测装置，包括试验台，所述试验台上设置有检测盘，所述检测盘上转动设置有转动盘，所述转动盘中心通过支撑柱连接有感应盘，所述感应盘上设置有多个液压推杆，所述液压推杆输出端通过连杆件连接有牵引杆，所述牵引杆通过转换组件连接有接线端座，所述转动盘上开设有多个与接线端座相适配的检测槽，所述检测槽内壁与接线端座侧壁均设置有接线插柱，所述检测槽内底部设置有短路温度传感器和过载温度传感器，所述感应盘上设置有多组感应灯；

所述感应盘外侧壁设置有高压接线环，所述高压接线环上设置有短路检测模块和过载检测模块，所述接线端座通过接触轮与高压接线环连接，所述感应盘上外侧壁转动连接有固定外环，所述固定外环上设置有多个对断路器进行复位的拨动感应组件。

优选地，所述试验台上设置有伺服电机，所述伺服电机输出端连接有旋转轴，所述旋转轴贯穿检测盘向外延伸，并与转动盘固定连接。

优选地，所述高压接线环开设有供断路器进行移动的开口，所述高压接线环内侧壁设置有短路导电触片和过载导电触片，所述短路导电触片和过载导电触片分别与短路检测模块和过载检测模块电连接；

所述接线端座侧壁设置有U型座，所述接触轮通过转轴与U型座连接，所述U型座与短路导电触片和过载导电触片相适配，且其接触面设置有导电碳层。

优选地，所述连杆件包括设置在液压推杆输出端的连接座，所述转动盘上开设有限位口，所述牵引杆端部贯穿至限位口内，并转动连接有联动杆，所述联动杆的另一端与连接座转动连接。

优选地，所述转换组件包括与接线端座连接的侧动支杆，所述侧动支杆固定连接有同一个连接轴，所述牵引杆上开设有与连接轴相适配的转动套孔，所述连接轴与转动套孔之间设置有扭力弹簧。

优选地，所述连接轴两端均设置有转换齿轮，所述检测槽内壁设置有与转换齿轮相啮合的转换齿条，所述侧动支杆两侧均通过感应块连接有漏电检测触柱。

优选地，所述短路温度传感器和过载温度传感器分别与感应盘上的感应灯连接，所述短路温度传感器和过载温度传感器感应端均设置有导热片，所述导热片所在位置分别位于断路器灭弧模块和发热金属片处。

优选地，所述拨动感应组件包括弧形固定条，所述弧形固定条通过抵触弹簧柱连接有弧形拨动杆，所述弧形固定条上设置有对弧形拨动杆移动进行检测的位移传感器。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明针对断路器工作跳闸时是由短路保护结构和过载保护结构两种结构进行设计，通过设置在检测槽处的牵引杆、侧动支杆和接线端座共同作用实现将断路器安装、限位和接线，通过在接线端座上设置接线轮，通过转动盘转动过程中接线端逐一与短路导电触片和过载导电触片接触，模拟断路器在短路和过载状态下的跳闸情况，并通过分别设置在灭弧系统和金属片处的短路温度传感器、过载温度传感器达到对断路器跳闸结构的佐证，以确保在进行短路检测时触发的是短路保护结构，在过载检测时，触发的是过载保护结构，从而确保断路器的可靠性。

2、本发明通过转动盘带动断路器进行转动，在转动过程中，会使得接触轮重复接触短路导电触片和过载导电触片来触发断路器的跳闸，在拨动感应组件作用下对断路器进行合闸复位，如此循环作用下，能实现对断路器的内部短路保护结构、过载保护结构和合闸开关结构的成百上千次试验，从而通过最终的圈速得出断路器在预定次数内疲劳度检测结果，确保断路器的质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种断路器可靠性检测装置的立体展开结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明提出的一种断路器可靠性检测装置的主体截面结构示意图；

图4为图3中B处的放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种断路器可靠性检测装置的俯视截面结构示意图；

图6为本发明提出的一种断路器可靠性检测装置中感应盘的仰视结构示意图；

图7为本发明中断路器安装流程示意图。

图中：1、试验台；2、检测盘；3、转动盘；4、支撑柱；5、感应盘；6、液压推杆；7、牵引杆；8、接线端座；9、检测槽；10、接线插柱；11、短路温度传感器；12、过载温度传感器；13、感应灯；14、高压接线环；15、短路检测模块；16、过载检测模块；17、接触轮；18、伺服电机；19、旋转轴；20、开口；21、短路导电触片；22、过载导电触片；23、U型座；24、导电碳层；25、连接座；26、限位口；27、联动杆；28、侧动支杆；29、连接轴；30、转换齿轮；31、转换齿条；32、漏电检测触柱；33、固定外环；34、弧形固定条；35、弧形拨动杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，参照图1-7，一种断路器可靠性检测装置，包括试验台1，为了保证实验的安全和避免触电，可在试验台1侧壁通过铰链设置防护罩进行保护，试验台1上设置有检测盘2，检测盘2上转动设置有转动盘3，进一步地，试验台1上设置有伺服电机18，伺服电机18输出端连接有旋转轴19，旋转轴19贯穿检测盘2向外延伸，并与转动盘3固定连接，通过伺服电机18来进行控制转动盘3进行转动，可实现低速转动、中速和高速多种转动形式，从而满足在对断路器进行不同的检测时，对于速度的需求。

转动盘3中心通过支撑柱4连接有感应盘5，感应盘5上设置有多个液压推杆6，液压推杆6为驱动元器件，为现有技术，在此不做详细赘述，液压推杆6输出端通过连杆件连接有牵引杆7，进一步地，连杆件包括设置在液压推杆6输出端的连接座25，转动盘3上开设有限位口26，牵引杆7端部贯穿至限位口26内，并转动连接有联动杆27，联动杆27的另一端与连接座25转动连接。

值得注意的是，牵引杆7与限位口26之间为滑动接触，联动杆27的两端的连接方式均为轴跟孔的配合连接，从而达到转动连接的效果。

牵引杆7通过转换组件连接有接线端座8，转动盘3上开设有多个与接线端座8相适配的检测槽9，检测槽9内壁与接线端座8侧壁均设置有接线插柱10；

其中需要说明的是，断路器的接线口为两端设置，在正常接线时，需要将导线插入到断路器的接线口内，本方案针对断路器的特性，在接线端座8和检测槽9内壁均设置接线插柱10，能实现在接线端座8被带动进行移动将断路器进行移动，实现断路器两端的接线口与接线插柱10接触，实现对断路器进行电路接通的效果。

进一步地，转换组件包括与接线端座8连接的侧动支杆28，侧动支杆28固定连接有同一个连接轴29，牵引杆7上开设有与连接轴29相适配的转动套孔，连接轴29与转动套孔之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧的设置，能确保在转动角度后连接轴29与牵引杆7之间的连接稳定性，连接轴29两端均设置有转换齿轮30，检测槽9内壁设置有与转换齿轮30相啮合的转换齿条31，侧动支杆28两侧均通过感应块连接有漏电检测触柱32。

需要说明的是，漏电检测触柱32设置的位置与断路器上的金属螺钉的位置相适配，漏电检测触柱32其由外柱和弹簧连接的内柱组成，能实现弹性伸缩，并且漏电检测触柱32底部为滑动球设置，能将滑动摩擦转换为滚动摩擦，提高接触效果，漏电检测触柱32能实现对断路器是否漏电进行有效检测，保证使用的安全。

采用上述进一步的好处是：为了保证断路器能进入到检测槽9而呈向上转动的接线端座8会在牵引杆7的作用下逐步的转换为水平状，设置在侧动支杆28上连接轴29上的转换齿轮30会被转换齿条31阻挡，从而使得连接轴29及其侧动支杆28进行转动，牵引杆7持续移动，会使得接线端座8进行持续水平移动，接线端座8会挤压处在检测槽9内的断路器进行移动，直至设置在检测槽9内和接线端座8上的接线插柱10分别插入到断路器两端的接线口处。

值得注意的是，参考图7，在断路器进入到检测槽9时，转动盘3为停止转动的状态，断路器处在检测槽9时，此时的接线端座8及其连接的侧动支杆28均处在倾斜状态，如图7中a所示，在此状态下，方便实现断路器进出检测槽9，控制液压推杆6带动与之通过联动杆27连接的牵引杆7进行回缩（向中间的支撑柱4方向移动），在此时，侧动支杆28通过连接轴29连接的转换齿轮30由于与转换齿条31上的齿槽处在啮合状态下，在侧动支杆28进行初步移动时，转换齿轮30会转动带动与之固定连接的侧动支杆28及其接线端座8进行转动，直至成水平状态；此时侧动支杆28处在断路器的上方水平状态，接线端座8处在断路器的外端部，如图7中b所示，此时转换齿条31上的齿槽刚好与转换齿轮30处在脱落啮合，牵引杆7持续移动，会使得侧动支杆28进行水平移动，接线端座8会挤压断路器进行移动，当断路器端部与检测槽9内端部接触时，设置在检测槽9和接线端座8上的接线插柱10会与断路器触点进行接触，实现通路连接，如图7中c所示。

检测槽9内底部设置有短路温度传感器11和过载温度传感器12，感应盘5上设置有多组感应灯13，其中感应灯13能直观的反映检测的结果；

进一步地，短路温度传感器11和过载温度传感器12分别与感应盘5上的感应灯13连接，短路温度传感器11和过载温度传感器12感应端均设置有导热片，导热片所在位置分别位于断路器灭弧模块和发热金属片处。

值得注意的是，本方案针对断路器在短路时，大电流产生磁场克服反力弹簧，使得快速跳闸，但此时在短路时，大电流会在断路器的触头处产生电弧，灭弧系统的设置能对电弧进行减弱，但其本身还是会产生温度，故而本方案将短路温度传感器11设置在断路器在检测槽9安装后灭弧系统处的位置，当短路后跳闸后，短路温度传感器11感应到灭弧系统产生温度变化，即证明此时断路器内跳闸控制的结构为“磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作”，短路部分机构可靠；

与上述同理，在进行过载检测时，针对断路器电流变大，双金属片发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，开关跳闸，当断路器跳闸时，双金属片会产生热量变化，此时，将过载温度传感器12设置在断路器的双金属片处，此时过载温度传感器12会及时性的感应到温度的变化，即证明在过载检测时，控制开关跳闸的结构是“双金属片变形到一定程度推动机构动作，开关跳闸”，证明过载部分机构可靠；

综上所述，采用短路温度传感器11和过载温度传感器12的设置，能实现对断路器内过载还是短路部分产生作用力进行检测，能确保检测后合格的断路器过载保护机构和短路保护机构均为正常工作，确保断路器的可靠性。

感应盘5外侧壁设置有高压接线环14，高压接线环14上设置有短路检测模块15和过载检测模块16，接线端座8通过接触轮17与高压接线环14连接；

其中需要说明的是，短路检测模块15模拟的是大电流的状况，即在使用状态时出现电路短路的情况，过载检测模块16模拟的是流过断路器的电流超出断路器荷载的电流量状况下的情况，其实现方式为现有技术，在此不做详细赘述。

进一步地，高压接线环14开设有供断路器进行移动的开口20，高压接线环14内侧壁设置有短路导电触片21和过载导电触片22，短路导电触片21和过载导电触片22分别与短路检测模块15和过载检测模块16电连接；

接线端座8侧壁设置有U型座23，接触轮17通过转轴与U型座23连接，U型座23与短路导电触片21和过载导电触片22相适配，且其接触面设置有导电碳层24。

需要说明的是，本方案设置接触轮17与短路导电触片21和过载导电触片22逐一接触，能满足进行实现对断路器的开关及其内部机构的开合寿命的检测；

其中接触轮17内壁设置有导电碳层24能确保导电连接效果的同时，降低两者之间的摩擦力，其具体原理可参考“铁路受电弓”的导电原理，为现有技术，在此不作详细赘述。

感应盘5上外侧壁转动连接有固定外环33，固定外环33上设置有多个对断路器进行复位的拨动感应组件，其中固定外环33通过连接杆与试验台1连接，此时的固定外环33无法进行转动，拨动感应组件是对断路器的闸门按钮进行复位的结构，为了保证拨动感应组件能与断路器闸门按钮接触，在固定外环33的底部需要设置有高度垫块。

拨动感应组件包括设置在固定外环33上的弧形固定条34，弧形固定条34通过抵触弹簧柱连接有弧形拨动杆35，抵触弹簧柱两端均设置有限位环，其需要确保在被断路器拨动开关挤压到最大限定时，也能确保弧形拨动杆35实现对断路器拨动开关的合闸；

弧形固定条34上设置有对弧形拨动杆35移动进行检测的位移传感器，位移传感器的设置，能实现弧形拨动杆35是否产生移动进行检测，当弧形拨动杆35未产生移动时，证明此时经过的断路器开关处在合闸的状态下，故而能证明此时的断路器内部的断路结构处在失效的状态；

采用上述结构的好处是，弧形拨动杆35所在的位置是断路器上拨动开关的位置，通过弧形拨动杆35的弧形设置，能使得断路器上的拨动开关在跳闸后，在转动过程中经过弧形拨动杆35时，在弧形拨动杆35力的作用下实现自动合闸的效果，从而确保后续进行构件疲劳度检测。

本发明根据检测的需要分为性能检测和部件疲劳度检测两种，具体步骤如下：

在进行安装时，断路器从开口20处进入到转动盘3上的检测槽9内，此时，液压推杆6会回缩，带动与之通过联动杆27链接的牵引杆7进行水平移动，牵引杆7在水平移动过程中，会使得与牵引杆7连接的侧动支杆28进行移动；参考图7，在此过程中，设置在侧动支杆28上连接轴29上的转换齿轮30会被转换齿条31阻挡，从而使得连接轴29及其侧动支杆28进行转动，使得原先为了保证断路器能进入到检测槽9而呈向上转动的接线端座8转换为水平状，牵引杆7持续移动，会使得接线端座8进行持续水平移动，接线端座8会挤压处在检测槽9内的断路器进行移动，直至设置在检测槽9内和接线端座8上的接线插柱10分别插入到断路器两端的接线口处，实现对断路器的安装；

先对断路器进行性能检测，在进行性能检测时，控制伺服电机18进行低速转动，在此过程中，转动盘3会进行转动，与断路器连接的接线端座8会跟随转动盘3进行转动，在转动过程中，设置在转动盘3上的接触轮17会与设置在高压接线环14上的短路导电触片21和过载导电触片22进行逐一接触，在此时，与短路检测模块15连接的短路导电触片21会在转动盘3转动时，与接触轮17进行接触，并模拟短路的环境施加给接触轮17大电流环境，模拟生活中断路器短路的情况，在此时，观察断路器是否将开关断开，来确定断路器的断路是否有效，并在此过程中，通过设置在检测槽9底部的短路温度传感器11会对灭弧系统处进行有效测温，来确定断路器的断路是否为断路磁场做功实现的，从而来判断“磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作”是否有效，确保断路器的短路控制单元的可靠性；

转动盘3带动断路器进行转动，会使得接触轮17与短路导电触片21进行脱离，设置在短路检测模块15和过载检测模块16之间的拨动感应组件会在断路器转动过程中，实现将断路器上的拨动开关进行合闸复位，在转动盘3转动时，使得接触轮17会与过载导电触片22紧凑接触，模拟生活中电路过载的情况，过载会使得双金属片处的发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，开关跳闸，当断路器跳闸时，此时设置在检测槽9底部的过载温度传感器12会对断路器双金属片处的温度进行检测，从而来确定断路器的跳闸是否是双金属片的作用，从而来判断“双金属片变形到一定程度推动机构动作，开关跳闸”是否有效，确保断路器的过载控制单元的可靠性；

当需要对部件疲劳度检测时，控制伺服电机18的转速，实现高转速带动转动盘3进行旋转，在此过程中，会使得接触轮17重复接触短路导电触片21和过载导电触片22，在拨动感应组件作用下进行复位，如此循环，能实现在一次转动过程中实现多次检测，从而通过转到盘带动断路器实现部件疲劳度检测，在检测到断路器故障时，可通过获取转动的圈速得到检测结果，从而确定断路器的实际使用寿命与额度寿命的差距，实现对断路器的可靠性的有效检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种断路器可靠性检测装置，包括试验台（1），其特征在于，所述试验台（1）上设置有检测盘（2），所述检测盘（2）上转动设置有转动盘（3），所述转动盘（3）中心通过支撑柱（4）连接有感应盘（5），所述感应盘（5）上设置有多个液压推杆（6），所述液压推杆（6）输出端通过连杆件连接有牵引杆（7），所述牵引杆（7）通过转换组件连接有接线端座（8），所述转动盘（3）上开设有多个与接线端座（8）相适配的检测槽（9），所述检测槽（9）内壁与接线端座（8）侧壁均设置有接线插柱（10），所述检测槽（9）内底部设置有短路温度传感器（11）和过载温度传感器（12），所述感应盘（5）上设置有多组感应灯（13）；

所述感应盘（5）外侧壁设置有高压接线环（14），所述高压接线环（14）上设置有短路检测模块（15）和过载检测模块（16），所述接线端座（8）通过接触轮（17）与高压接线环（14）连接，所述感应盘（5）上外侧壁转动连接有固定外环（33），所述固定外环（33）上设置有多个对断路器进行复位的拨动感应组件。

2.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述试验台（1）上设置有伺服电机（18），所述伺服电机（18）输出端连接有旋转轴（19），所述旋转轴（19）贯穿检测盘（2）向外延伸，并与转动盘（3）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述高压接线环（14）开设有供断路器进行移动的开口（20），所述高压接线环（14）内侧壁设置有短路导电触片（21）和过载导电触片（22），所述短路导电触片（21）和过载导电触片（22）分别与短路检测模块（15）和过载检测模块（16）电连接；所述接线端座（8）侧壁设置有U型座（23），所述接触轮（17）通过转轴与U型座（23）连接，所述接触轮（17）与短路导电触片（21）和过载导电触片（22）相适配，且其接触面设置有导电碳层（24）。

4.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述连杆件包括设置在液压推杆（6）输出端的连接座（25），所述转动盘（3）上开设有限位口（26），所述牵引杆（7）端部贯穿至限位口（26）内，并转动连接有联动杆（27），所述联动杆（27）的另一端与连接座（25）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述转换组件包括与接线端座（8）连接的侧动支杆（28），所述侧动支杆（28）固定连接有同一个连接轴（29），所述牵引杆（7）上开设有与连接轴（29）相适配的转动套孔，所述连接轴（29）与转动套孔之间设置有扭力弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述连接轴（29）两端均设置有转换齿轮（30），所述检测槽（9）内壁设置有与转换齿轮（30）相啮合的转换齿条（31），所述侧动支杆（28）两侧均通过感应块连接有漏电检测触柱（32）。

7.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述短路温度传感器（11）和过载温度传感器（12）分别与感应盘（5）上的感应灯（13）连接，所述短路温度传感器（11）和过载温度传感器（12）感应端均设置有导热片，所述导热片所在位置分别位于断路器灭弧模块和发热金属片处。

8.根据权利要求1所述的一种断路器可靠性检测装置，其特征在于，所述拨动感应组件包括弧形固定条（34），所述弧形固定条（34）通过抵触弹簧柱连接有弧形拨动杆（35），所述弧形固定条（34）上设置有对弧形拨动杆（35）移动进行检测的位移传感器。