CN117949885B - 一种电流互感器振动测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电流互感器性能测试技术领域，具体为一种电流互感器振动测试装置，包括下端安装有弹簧伸缩导杆的共振台和局部振动组件，所述共振台上端设置有转向支撑单元、下侧设置有振动单元。本发明通过转向支撑单元和振动单元配合在多种条件下对互感器实施振动测试，使互感器在竖直状态下以及倾斜状态下分别进行对应的整体振动测试，同时整体测试中的振动频率也可进行调整，以实现互感器于不同振动频率下的振动测试，并且互感器的倾斜方向和倾斜角度同样可以进行调整，以实现互感器在不同倾斜角度、不同倾斜方向下的振动测试，增加了振动测试的多样性，丰富了测试数据，提高了振动测试结果的准确度。

Description

一种电流互感器振动测试装置

技术领域

本发明涉及电流互感器性能测试技术领域，具体为一种电流互感器振动测试装置。

背景技术

电流互感器是一种用于测量电流的传感器装置。它通常用于电力系统中，通过感知电流并将其转换为可处理的信号，以便监测、控制和保护系统。电流互感器的设计和精度对电力系统的安全和稳定性至关重要，因此在生产时需要对电流互感器进行相应的性能测试，例如振动测试，电流互感器进行振动测试的主要目的是为了检验其在实际工作条件下的可靠性和稳定性。

振动测试可以模拟电流互感器在运输、安装以及工作过程中所受到的振动环境，以确保其在振动环境下的性能和可靠。但实际工作情况下，电流互感器所受到的振动方向、振动频率以及振动点位并不是固定且单一的，固定化的振动测试很明显与实际情况的贴合度低，降低了测试结果的准确度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电流互感器振动测试装置，包括下端安装有弹簧伸缩导杆的共振台，所述共振台上端设置有转向支撑单元、下侧设置有振动单元。

所述转向支撑单元由转向部和支撑部组成，所述转向部包括转动安装在共振台上端中部的副球体，副球体上端中部转动安装有带放置槽的主球体，放置槽内可拆卸安装有用于固定互感器下端的固定件。

所述支撑部包括三个安装在共振台上端的呈弧形结构的弹簧伸缩板，其中两个弹簧伸缩板位于副球体的同一侧且对称排布，剩余一个弹簧伸缩板位于副球体相邻的另一侧，弹簧伸缩板的伸缩段端部位于主球体上方，副球体、主球体以及弹簧伸缩板共圆心，弹簧伸缩板的伸缩段侧端面设置有刻度线。

所述振动单元包括设置在共振台正下方的中轴，中轴转动安装在两个座板之间，中轴中部设置有与共振台底端相抵触的凸轮体，中轴的一端与安装在座板上的电机连接。

所述凸轮体由带有若干板槽的固定部分、带有对接槽的活动部分以及止移板组成，所述固定部分设置在中轴上，活动部分滑动连接在固定部分内，对接槽与对应的板槽之间插接有止移板。

在一种可能实施的方式中，该测试装置还包括局部振动组件，设置在共振台上端并用于和弹簧伸缩板配合对互感器实施单侧振动。

所述局部振动组件包括两个上置板，其中一个上置板安装在对称排布的弹簧伸缩板固定段之间，另一个上置板与剩余的弹簧伸缩板固定段连接，上置板上端滑动安装有托块，上置板端部竖直滑动安装有圆柱，圆柱上端安装有平板，托块上端抵触平板下端，圆柱下端安装有配合板，对称排布的弹簧伸缩板处的配合板为L形，另一个配合板为矩形，所述共振台下端对应L形的配合板横向段的位置开设有避让槽，所述中轴上安装有与配合板一一对应的抵动块，两个抵动块位于凸轮体同一侧。

在一种可能实施的方式中，所述凸轮体与中轴之间连接有转换件，所述转换件包括与固定部分固定连接的套筒，套筒套设在中轴一端外侧，且套筒一端与中轴通过花键配合连接、另一端与对应的座板滑动连接，与套筒滑动连接的座板上端滑动连接有限位柱，套筒上开设有柱槽。

在一种可能实施的方式中，所述固定件包括两个凵形板，凵形板下端安装有与互感器下端的安装孔相配合的插杆，放置槽内底壁开设有与插杆相对应的插孔，凵形板上端安装有伸缩限位块，伸缩限位块的伸缩段滑动贯穿主球体，且伸缩限位块伸缩段朝向对称排布的弹簧伸缩板。

在一种可能实施的方式中，所述抵动块由伸缩块以及限长杆组成，伸缩块的固定段套装在中轴上且侧端开设有若干限位孔，伸缩块伸缩段开设有对位孔，对位孔与对应的限位孔之间插接有限长杆，伸缩块伸缩段端部经过倒圆角处理。

在一种可能实施的方式中，所述主球体与伸缩限位块伸缩段配合的一侧外表面通过扭簧杆铰接有侧限板，侧限板端部经过倒圆角处理。

在一种可能实施的方式中，所述弹簧伸缩板伸缩段的端部铰接有T形块，T形块竖直段端部经过倒圆角处理。

本发明的有益效果：1、本发明通过转向支撑单元和振动单元配合在多种条件下对互感器实施振动测试，使互感器处于竖直状态下以及倾斜状态下分别进行对应的整体振动测试，同时整体测试中的振动频率也可进行调整，以实现互感器于不同振动频率下的振动测试，并且互感器的倾斜方向和倾斜角度同样可以进行调整，以实现互感器在不同倾斜角度、不同倾斜方向下的振动测试，增加了振动测试的多样性，丰富了测试数据，提高了振动测试结果的准确度。

2、本发明通过局部振动组件对互感器进行局部振动测试，相对振动单元所实施的整体振动而言，局部振动可以更灵活的对互感器施加不同方向以及不同振动位置的振动，增加振动测试的多样性，进一步提高互感器振动测试结果的准确度，同样的，在局部振动测试中，振动频率、互感器的倾斜方向和倾斜角度也都可进行调整。

3、本发明采用多重限位固定的方式，保证互感器不管是处于竖直状态下，还是绕垂直于其自身环形部分轴线的水平线转动/绕其自身环形部分的轴线转动时，即处于倾斜状态下，均可处于持续稳定的状态中，通过提高互感器的底盘稳定度，继而提高互感器整体的稳定性，以此来提高振动测试的准确度。

附图说明

图1是本发明于工作状态下的立体结构示意图。

图2是图1中部分结构的立体示意图。

图3是本发明的共振台和局部共振组件的仰视向立体结构示意图。

图4是本发明的共振台、固定件的立体结构示意图。

图5是电流互感器的立体结构示意图。

图6是图1的正视向剖视图。

图7是图1的侧视向剖视图。

图中：1、共振台；2、转向支撑单元；3、振动单元；4、局部振动组件；5、安装孔；6、布线槽；10、避让槽；20、副球体；21、放置槽；22、主球体；23、固定件；24、弹簧伸缩板；220、侧限板；230、凵形板；231、插杆；232、伸缩限位块；240、T形块；30、中轴；31、凸轮体；32、电机；310、板槽；311、固定部分；312、活动部分；313、止移板；300、套筒；301、限位柱；302、柱槽；40、上置板；41、托块；42、圆柱；43、平板；44、配合板；45、抵动块；450、伸缩块；451、限长杆；452、限位孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于下面所描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参阅图1，一种电流互感器振动测试装置，包括下端安装有弹簧伸缩导杆的共振台1，所述共振台1上端设置有转向支撑单元2、下侧设置有振动单元3。

请参阅图1、图2、图4、图5和图6，所述转向支撑单元2由转向部和支撑部组成，所述转向部包括转动安装在共振台1上端中部的副球体20，副球体20上端中部转动安装有带放置槽21的主球体22，放置槽21内可拆卸安装有用于固定互感器下端的固定件23；所述固定件23包括两个凵形板230，凵形板230下端安装有与互感器下端的安装孔5相配合的插杆231，放置槽21内底壁开设有与插杆231相对应的插孔，凵形板230上端安装有伸缩限位块232，伸缩限位块232的伸缩段滑动贯穿主球体22，且伸缩限位块232伸缩段朝向对称排布的弹簧伸缩板24。

请参阅图4和图6，所述支撑部包括三个安装在共振台1上端的呈弧形结构的弹簧伸缩板24，其中两个弹簧伸缩板24位于副球体20的同一侧且对称排布，剩余一个弹簧伸缩板24位于副球体20相邻的另一侧，弹簧伸缩板24的伸缩段端部位于主球体22上方，副球体20、主球体22以及弹簧伸缩板24共圆心，弹簧伸缩板24的伸缩段侧端面设置有刻度线。

请参阅图3、图6和图7，所述振动单元3包括设置在共振台1正下方的中轴30，中轴30转动安装在两个座板之间，中轴30中部设置有与共振台1底端相抵触的凸轮体31，中轴30的一端与安装在座板上的电机32连接；所述凸轮体31由带有若干板槽310的固定部分311、带有对接槽的活动部分312以及止移板313组成，所述固定部分311设置在中轴30上，活动部分312滑动连接在固定部分311内，对接槽与对应的板槽310之间插接有止移板313。

工作时：S1、将互感器放在放置槽21内并使互感器下端的安装孔5与插孔对齐，然后先使两个凵形板230凹面相对进行相向移动，两个凵形板230接触对齐后同步下移至插杆231插入插孔内，此时凵形板230将安装孔5所在的互感器下端部分压制在放置槽21内底壁上，通过插杆231和插孔配合将互感器限位在放置槽21内，再伸长限位伸缩块450使其伸缩段贯穿主球体22对凵形板230进行限位，至此互感器被固定在半主球体22上端，互感器环形部分的中空区域与对称排布的弹簧伸缩板24相对、环形部分的外环面与剩余弹簧伸缩板24正相对。

S2、将互感器与现有的多用表数字示波器、标准电流源进行连接，并将互感器断开电路进行空载测试，记录空载条件下的输出数据。主球体22远离伸缩限位块232的伸缩段的一侧开设有布线槽6(如图4所示)，以便于互感器连接安装电线。

S3、使用标准电流源注入电流，互感器工作，同时电机32通过中轴30带动凸轮体31进行转动，在凸轮体31周向转动过程中，凸轮体31与共振台1、弹簧伸缩导杆配合使得共振台1上下运动并产生振动，互感器受到来自共振台1的振动作用，然后记录在振动条件下的输出数据。

电机32可为现有的调速电机32，通过调速电机32调整凸轮体31的转动速度，以此在不同速度下对互感器进行振动测试；同时还可通过调整止移板313的插接位置，改变凸轮体31的整体长度，以此使共振台1与互感器整体的振动频率改变，测试互感器在不同振动频率下的性能，测试过程中，记录不同速度下、不同振动频率条件下所对应的输出数据。

S4、S3步骤中，互感器在竖直固定状态下接受整体振动测试，在S3步骤完成后，通过与主球体22连接的现有转动驱动源使主球体22向对称排布的弹簧伸缩板24所在方向转动，主球体22通过固定件23带动互感器同步转动，即互感器绕垂直于其自身环形部分轴线的水平线进行转动，互感器环形部分的外平面与该两个弹簧伸缩板24伸缩段端部接触后，继续转动时会抵动弹簧伸缩板24使弹簧伸缩板24收缩，互感器转动相应角度后停止转动，此时收缩的弹簧伸缩板24在自身弹力作用下紧紧抵触互感器环形部分，弹簧伸缩板24对倾斜状态下的互感器实施承托，提高倾斜状态下的互感器的稳定性；当通过与副球体20连接的现有转动驱动源使副球体20向剩余单个弹簧伸缩板24所在方向转动时，即互感器绕其自身环形部分的轴线转动，互感器的外环面与该弹簧伸缩板24抵触，该弹簧伸缩板24同样起到承托稳定的作用，此时互感器的倾斜方向与上述倾斜方向不同。

在互感器倾斜的状态下，再次实施S3步骤，以实施互感器在倾斜状态下的振动测试，并记录对应的输出数据。

S5、通过对比分析S2-S4步骤中的记录数据，来评估互感器在振动下的可靠性能、耐久性能和稳定性能。

请参阅图1、图2、图3、图4和图6，该测试装置还包括局部振动组件4，设置在共振台1上端并用于和弹簧伸缩板24配合对互感器实施单侧振动；所述局部振动组件4包括两个上置板40，其中一个上置板40安装在对称排布的弹簧伸缩板24固定段之间，另一个上置板40与剩余的弹簧伸缩板24固定段连接，上置板40上端滑动安装有托块41，上置板40端部竖直滑动安装有圆柱42，圆柱42上端安装有平板43，托块41上端抵触平板43下端，圆柱42下端安装有配合板44，对称排布的弹簧伸缩板24处的配合板44为L形，另一个配合板44为矩形，所述共振台1下端对应L形的配合板44横向段的位置开设有避让槽10，所述中轴30上安装有与配合板44一一对应的抵动块45，两个抵动块45位于凸轮体31同一侧。在凸轮体31和共振台配合工作时，因托块41对平板43的承托，随中轴30转动的抵动块45不会与配合板44接触。

上述S4步骤是对倾斜状态下的互感器和共振台1进行整体振动，在S4步骤完成后，可对倾斜状态下的互感器进行局部振动测试，具体的：先使凸轮体31的长度调整至最短，即便凸轮体31随中轴30转动也不与共振台1底端接触，共振台1在重力作用下自然压缩弹簧伸缩导杆，再解除对应的上置板40上的托块41对平板43的承托，在重力作用下，平板43、圆柱42和配合板44自然下移，最终平板43抵触上置板40上端，然后通过电机32使中轴30带动抵动块45转动，两个抵动块45不同时与对应的配合板44抵触，转动抵动块45与配合板44接触配合，使得配合板44在抵动块45的推动下和重力作用下进行上下往复移动，配合板44下移时，其通过圆柱42带动平板43下移，平板43和上置板40碰撞产生振动，互感器受到来自上置板40的振动作用，相对整体振动而言，局部振动可以更灵活的对互感器施加不同方向以及不同振动位置的振动，增加振动测试的多样性，进一步提高互感器振动测试结果的准确度，通过调整抵动块45的转动速度，还可进行在不同速度条件下的互感器振动测试。

所述凸轮体31与中轴30之间连接有转换件，所述转换件包括与固定部分311固定连接的套筒300，套筒300套设在中轴30一端外侧，且套筒300一端与中轴30通过花键配合连接、另一端与对应的座板滑动连接，与套筒300滑动连接的座板上端滑动连接有限位柱301，套筒300上开设有柱槽302。在对倾斜状态下的互感器实施局部振动测试时，除了缩短凸轮体31整体长度使其随中轴30转动时不与共振台1接触之外，也可使凸轮体31不随中轴30转动但与共振台1抵触，这样的做法不仅不会妨碍局部振动测试的进行，还能通过凸轮体31对共振台1实施底部承托，增加共振台1的稳定性，具体的：在凸轮体31抵触共振台1时，电机32暂停工作，然后通过人工沿中轴30轴线移动套筒300，套筒300带动凸轮体31移动，至套筒300上的柱槽302与限位柱301对位，此时套筒300不再与中轴30进行花键配合，然后下移限位柱301使其与柱槽302插接对套筒300位置进行锁定，之后，中轴30转动时，套筒300和凸轮体31不随之转动。套筒300与中轴30花键配合时，限位柱301和柱槽302之间间隔一段距离，套筒300转动过程中，柱槽302和限位柱301不会有对位的机会。

请参阅图3，所述抵动块45由伸缩块450以及限长杆451组成，伸缩块450的固定段套装在中轴30上且侧端开设有若干限位孔452，伸缩块450伸缩段开设有对位孔，对位孔与对应的限位孔452之间插接有限长杆451，伸缩块450伸缩段端部经过倒圆角处理。通过改变限长杆451的插接位置来调整伸缩块450的整体长度，以此来改变配合板44、圆柱42、平板43整体上移的距离，继而通过改变平板43下移距离来改变平板43与上置板40碰撞所产生的振动大小，实施在不同振动频率下对倾斜状态下的互感器的局部振动测试，再进一步的丰富振动测试数据、提高振动测试结果的准确度。

请参阅图1、图4和图7，所述主球体22与伸缩限位块232伸缩段配合的一侧外表面通过扭簧杆铰接有侧限板220，侧限板220端部经过倒圆角处理，在伸缩限位块232的伸缩段滑动贯穿主球体22时，伸缩限位块232的固定部分311抵触互感器下端侧端面，对互感器进行再限位，同时伸缩限位块232伸缩段的端部抵动侧限板220的下端，使得侧限板220朝着互感器转动，最终侧限板220端部抵紧在互感器环形部分的下端，不管互感器处于竖直状态下，还是绕垂直于其自身环形部分轴线的水平线转动/绕其自身环形部分的轴线转动，侧限板220和伸缩限位块232的固定部分311均配合对互感器下端起到再限位固定的作用，提高互感器底盘稳定度，继而提高互感器整体的稳定性，以此来提高振动测试的准确度；所述弹簧伸缩板24伸缩段的端部铰接有T形块240，T形块240竖直段端部经过倒圆角处理。在互感器环形部分抵动弹簧伸缩板24时，铰接安装的T形块240可根据互感器的倾斜角度变化进行自适应调整，T形块240始终与互感器大面积接触，以此来提高弹簧伸缩板24对互感器的承托效果。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或滑动连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依据本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电流互感器振动测试装置，包括下端安装有弹簧伸缩导杆的共振台(1)，其特征在于：所述共振台(1)上端设置有转向支撑单元(2)、下侧设置有振动单元(3)；

所述转向支撑单元(2)由转向部和支撑部组成，所述转向部包括转动安装在共振台(1)上端中部的副球体(20)，副球体(20)上端中部转动安装有带放置槽(21)的主球体(22)，放置槽(21)内可拆卸安装有用于固定互感器下端的固定件(23)；

所述支撑部包括三个安装在共振台(1)上端的呈弧形结构的弹簧伸缩板(24)，其中两个弹簧伸缩板(24)位于副球体(20)的同一侧且对称排布，剩余一个弹簧伸缩板(24)位于副球体(20)相邻的另一侧，弹簧伸缩板(24)的伸缩段端部位于主球体(22)上方，副球体(20)、主球体(22)以及弹簧伸缩板(24)共圆心；

所述振动单元(3)包括设置在共振台(1)正下方的中轴(30)，中轴(30)转动安装在两个座板之间，中轴(30)中部设置有与共振台(1)底端相抵触的凸轮体(31)，中轴(30)的一端与安装在座板上的电机(32)连接；

所述凸轮体(31)由带有若干板槽(310)的固定部分(311)、带有对接槽的活动部分(312)以及止移板(313)组成，所述固定部分(311)设置在中轴(30)上，活动部分(312)滑动连接在固定部分(311)内，对接槽与对应的板槽(310)之间插接有止移板(313)。

2.根据权利要求1所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：局部振动组件(4)，设置在共振台(1)上端并用于和弹簧伸缩板(24)配合对互感器实施单侧振动；

所述局部振动组件(4)包括两个上置板(40)，其中一个上置板(40)安装在对称排布的弹簧伸缩板(24)固定段之间，另一个上置板(40)与剩余的弹簧伸缩板(24)固定段连接，上置板(40)上端滑动安装有托块(41)，上置板(40)端部竖直滑动安装有圆柱(42)，圆柱(42)上端安装有平板(43)，托块(41)上端抵触平板(43)下端，圆柱(42)下端安装有配合板(44)，对称排布的弹簧伸缩板(24)处的配合板(44)为L形，另一个配合板(44)为矩形，所述共振台(1)下端对应L形的配合板(44)横向段的位置开设有避让槽(10)，所述中轴(30)上安装有与配合板(44)一一对应的抵动块(45)。

3.根据权利要求1所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：所述凸轮体(31)与中轴(30)之间连接有转换件，所述转换件包括与固定部分(311)固定连接的套筒(300)，套筒(300)套设在中轴(30)一端外侧，且套筒(300)一端与中轴(30)通过花键配合连接、另一端与对应的座板滑动连接，与套筒(300)滑动连接的座板上端滑动连接有限位柱(301)，套筒(300)上开设有柱槽(302)。

4.根据权利要求1所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：所述固定件(23)包括两个凵形板(230)，凵形板(230)下端安装有插杆(231)，放置槽(21)内底壁开设有与插杆(231)相对应的插孔，凵形板(230)上端安装有伸缩限位块(232)，伸缩限位块(232)的伸缩段滑动贯穿主球体(22)。

5.根据权利要求2所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：所述抵动块(45)由伸缩块(450)以及限长杆(451)组成，伸缩块(450)的固定段套装在中轴(30)上且侧端开设有若干限位孔(452)，伸缩块(450)伸缩段开设有对位孔，对位孔与对应的限位孔(452)之间插接有限长杆(451)，伸缩块(450)伸缩段端部经过倒圆角处理。

6.根据权利要求4所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：所述主球体(22)与伸缩限位块(232)伸缩段配合的一侧外表面通过扭簧杆铰接有侧限板(220)。

7.根据权利要求1所述的一种电流互感器振动测试装置，其特征在于：所述弹簧伸缩板(24)伸缩段的端部铰接有T形块(240)。