CN1925086A - 数字式全自动断路器过载短路试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字式全自动断路器过载短路试验台。它包括有机架、数字式交流恒流源、直连式升流变压器和固连于机架上的定位装置、压紧装置、传送装置、合分闸装置以及控制装置；定位装置的卡槽与传送装置的推板相连；压紧装置对称设置的两个气缸等，安置在传送装置的两侧，并且压紧装置的两个杠杆的自由端与升流变压器的两个输出端子相对；合分闸装置在压紧装置的上方；数字式交流恒流源的输出端与升流变压器的输入端相连。由于采用数字式交流恒流源，恒定电流的精度小于1％，恒流范围200A－10000A，响应时间短；采用计算机中的定时系统，时间检测准确；并通过专用数据采集卡控制气缸动作，准确可靠，试验过程高效，精确使得断路器的出厂质量得以保证。
Description
所属技术领域
本发明属于断路器检测用试验装置，特别是涉及一种数字式全自动断路器过载短路试验台。
背景技术
在目前公知的对断路器过载和短路特性进行检测时，大多还采用人工操作的方法完成。首先，在检测过程中，长延时特性、短路短延时和瞬时特性需要分别在不同的试验台上检测；其次，需要人为改变断路器的电极测试位置，然后由夹具固定，并且需手动再扣合闸来完成各测试位置的调整。电流的调整是用调压器调整一台升流变压器的初级以达到调整实验电流的目的，但人为调整调压器响应速度较慢，并且调压器调整实验电流的精度较低；断路器的时间计时是靠电流继电器检测到试验动作电流后，接通计时电路完成，电流继电器本身的动作时间为10ms～20ms，这就造成测试时间精度低，尤其在瞬时特性检测时，由于断路器的内阻参数分布离散较大，因此给定的瞬时动作电流不准确，造成相对误差较大。另外，由于在两试验台分别进行检测，使试验效率降低。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可实现对每台断路器一次进行长延时特性、短路短延时和瞬时特性试验内容的数字式全自动断路器过载短路试验台。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它包括有机架，还包括有数字式交流恒流源、无过度导线的直连式升流变压器和固连于机架上的用于固定被测试断路器的定位装置、用于将被测试断路器接线端子与升流变压器接触端子连通的压紧装置、用于将被测试断路器每个接线端子分别置于升流变压器位置上面的传送装置、用于将被测试断路器开关手柄置于各个测试位置的合分闸装置以及控制装置；
直连式升流变压器：
它包括有升流变压器，所述的升流变压器的输出侧为引出铜排，在引出铜排的末端固连有输出铜排接触端子；
合分闸装置：
它包括有装有双电控气阀的气缸、磁性传感器、合分闸导轨、用于推动被测试断路器手柄的合分闸卡槽；所述的装有双电控气阀的合分闸气缸和合分闸导轨分别固连在机架上；所述的合分闸卡槽与固定在检测装置机架上所述的合分闸气缸的活塞杆相固连，并且所述的合分闸卡槽与固定在机架上的合分闸导轨相互滑动啮合，所述的合分闸气缸的缸体上装有三个磁性传感器，三个磁性传感器分别固定在合分闸气缸缸体上的两端和中间位置；
定位装置：
它包括有断路器卡槽、弹簧和托板；所述的托板置于在卡槽内，所述的托板和卡槽之间装有固定弹簧；
压紧装置：
它包括有两个对称设置的压紧气缸、带有转轴的摆动轴架、支架和杠杆；所述的摆动轴架和支架分别被固连在机架上，所述的压紧气缸悬挂固定在在摆动轴架上，所述的杠杆的中部通过支架轴固定在支架上，而且杠杆的一端与所述的压紧气缸的活塞杆以活动轴彼此相连，杠杆的另一端为自由端；
传送装置：
它包括有主推气缸、副推气缸、传送导轨和副推气缸托盒；所述的主推气缸和传送导轨分别固定在所述的机架上，所述的用来推动断路器定位装置实现准确传送定位的副推气缸固定在所述的副推气缸托盒里，所述的副推气缸上固连有一用来固定断路器的定位装置的推板，所述的副推气缸托盒还固连有一带有卡槽的滑块，副推气缸托盒固连的带有卡槽的滑块与所述的传送导轨彼此可滑动的相互配合在一起；主推气缸和副推气缸的两端分别装有磁性定位开关。
控制装置：
控制装置包括有数字式交流恒流源和操作台控制装置；所述的操作台控制装置包括有计算机、所述的合分闸装置、传送装置和压紧装置上采用的气缸上的磁性传感器及其继电器；由操作台控制装置输入端口输入的工作参数信号输出到数字式交流恒流源的信号输入端口，数字式交流恒流源输出工作电流到升流变压器的输入端；同时由操作台控制装置输入端口输入的工作参数信号和控制各机械装置的自动和手动运行信号，以及所述的压紧装置、传送装置和合分闸装置所采用的气缸上磁性传感器所产生的气缸位置信号都输入到计算机各相应的输入端口，计算机输出端口输出信号到相应继电器，继电器向各机械装置气缸的相应气阀输出的通断信号；
上面所述的定位装置的卡槽底面与传送装置的推板相固连；所述的压紧装置对称设置的两个气缸、带有转轴的摆动轴架、支架和杠杆，分别安置在固连有定位装置的传送装置的两侧，并且压紧装置对称设置的两个杠杆的自由端分别与置于传送装置下方的直连式变压器的两个接触端子的位置上下彼此相面对；所述的合分闸装置安置在压紧装置的上方。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述的直连式升流变压器中所述的引出铜排的末端与输出铜排接触端子间的连接方式为磷铜焊接。
所述的合分闸装置的合分闸卡槽固定在滑块上，所述的滑块与固定在检测装置机架上的合分闸气缸的活塞杆相连接，固定在检测装置机架上的合分闸导轨插入滑块的凹槽内。
所述的压紧装置中所述的杠杆的两个处于所述的支架轴两侧的力臂不在一个水平面上，并且杠杆为在支架轴两侧的力臂的长度不等的省力杠杆。
所述的压紧装置中所述的杠杆的另一个自由端上固连有绝缘垫。
本发明具有的优点和积极效果是：由于将断路器的短路保护与过载保护综合于同一试验台进行测试，合分闸、再扣、换相检测全部可自动完成。又由于采用了直连式升流变压器，使升流变压器与被测断路器接线端子直接连接，这样大电流侧无接点，又大大降低了低压电路的电阻，使得效率大幅度提高，能源降耗50％。该过载短路综合试验台由于采用专利号为200520025651.2的数字式交流恒流源，恒定电流的精度高于1％，恒流范围宽为200-10000A，响应时间短；采用计算机中高精度的定时系统，时间检测准确；计算机通过专用数据采集卡，来控制气缸动作，定位准确可靠，整个试验过程高效，精确使得断路器的出厂质量得以保证。
附图说明
图1是本发明中的直连式变压器示意图；
图2是本发明中的合分闸装置示意图；
图3是本发明中的定位装置示意图之一；
图4是图3的A-A视图；
图5是本实用新型中的定位装置示意图之二；
图6是本实用新型中的传送装置示意图之一；
图7是图6的俯视图；
图8是图6的左视图；
图9是本实用新型中的压紧装置示意图之一；
图10是图9的右视图；
图11是本实用新型的总体结构示意图之一；
图12是本实用新型的总体结构示意图之二；
图13是图12中去掉定位装置的总体结构示意图；
图14是本发明的总体控制原理框图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，升流变压器的铁心1-1上是输入线圈1-4，升流变压器1-1的输出侧是引出铜排1-2，在引出铜排1-2的末端是输出铜排接触端子1-3。
引出铜排1-2的末端与输出铜排接触端子1-3铜排之间的连接采用磷铜焊接的方式。
升流变压器1-1通过引出铜排1-2最后由输出铜排接触端子1-3直接连到用电设备上。
如图2所示，合分闸卡槽2-1固定在滑块2-2上并与固定在检测装置机架6上的合分闸气缸2-3的活塞杆相连接，固定在检测装置机架6上的合分闸导轨2-4插入滑块2-2的凹槽内；合分闸气缸2-3的缸体上装有三个磁性传感器2-5、2-6、2-7，磁性传感器2-5、2-7分别固定在气缸2-3缸体上的两端，磁性传感器2-6固定在合分闸气缸2-3缸体上的中间位置。
如图3、4、5所示，在断路器卡槽3-1内放置有托板3-2，托板3-2与卡槽3-1的底部之间固定装有弹簧3-3，所述的断路器卡槽3-1上固定装有的定位装置滑块3-4沿沿固定在机架6上的一对定位导轨3-5滑动。
如图5、6、7所示，主推气缸4-1通过垫块固定在机架6的框架底板上，副推气缸4-2固定在副推气缸托盒4-3里，主推气缸4-1的活塞与副推气缸托盒4-3相互固定连接，主推气缸4-1的活塞可以推动托盒4-3和副推气缸4-2整体沿传送导轨4-4滑行，固定在副推气缸托盒4-3下部带有卡槽的滑块与传送导轨4-4彼此可滑动的相互嵌合在一起；在副推气缸4-2上固定有推板4-5，断路器定位装置固定在推板4-5上，由副推气缸4-2推动沿传送导轨4-4滑行。主推气缸4-1和副推气缸4-2的两端分别装有磁性定位开关。
如图8、9所示，摆动轴架5-2的两侧板固定于试验台型材机架6的两侧横梁上，支架5-4固定在试验台型材机架6的纵板上。型材机架6的横板和纵板彼此固定连接在一起。压紧气缸5-1悬挂固定在摆动轴架5-2上，杠杆5-3的中部通过支架5-4的轴固定在支架5-4上。杠杆5-3在支架5-4轴的两侧的力臂不在一个水平面上。杠杆5-3一端与压紧气缸5-1的活塞杆通过活动轴彼此相连，杠杆5-3的另一端固定有绝缘垫5-5，即在杠杆5-3用来压紧连接断路器端子与升流变压器接触端子的一端固定有绝缘垫5-5；并且杠杆5-3在支架5-4轴的两侧的力臂的长度也不同为省力杠杆，即杠杆5-3从支架5-4的轴到与气缸5-1活塞杆相连一端的力臂长度，大于杠杆5-3从支架5-4的轴到固定绝缘垫5-5一端力臂的长度。
如图11、12、13所示，本实用新型机械装置包括有上述的升压变压器1、合分闸装置2、定位装置3、传送装置4和压紧装置5。它们之间的位置关系和连接关系是：
其中定位装置3的卡槽3-1的底面与传送装置4的推板4-5相连，并沿固定在机架6上的一对定位导轨3-4滑动；压紧装置5对称设置的两个压紧气缸5-1、带有转轴的摆动轴架5-2、支架5-4和杠杆5-3，分别安置在固定着定位装置3的传送装置4的两侧，并且压紧装置5对称设置的两个杠杆5-3固连有绝缘垫5-5的一端分别与置于传送装置下方的直连式变压器的两个接触端子1-3的位置上下彼此相面对，当杠杆5-3带有绝缘垫5-5的一端被压紧装置5的压紧气缸5-1推动向下时，可将置于定位装置3的卡槽3-1内的断路器的接线端子与升流变压器1的接触端子1-3紧紧压牢连接在一起；所述的合分闸装置2安置在压紧装置5的上方，并且在定位装置3的卡槽3-1内被测试断路器被传送装置4传送到检测位置时，合分闸装置2的卡槽2-1正好将断路器开关手柄含在卡槽2-1内。
如图14所示，控制装置包括有数字式交流恒流源和操作台控制装置；所述的操作台控制装置包括有工业控制计算机、所述的合分闸装置、传送装置和压紧装置上采用的气缸上的磁性传感器及其继电器；由工业控制计算机输入端口输入的工作参数信号输出到数字式交流恒流源的信号输入端口，数字式交流恒流源输出工作电流到升流变压器的输入端；同时由工业控制计算机输入端口输入的工作参数信号和控制各机械装置的自动和手动运行信号，以及所述的压紧装置、传送装置和合分闸装置所采用的气缸上磁性传感器所产生的气缸位置信号都输入到工业控制计算机各相应的输入端口，工业控制计算机根据输入端口输入的信号由输出端口输出信号到相应继电器，继电器切换相应气阀的通断实现各机械装置气缸的动作。
本发明的整体工作过程是：
首先，将被测的断路器放在试验台的定位装置3上，传动装置4的副推气缸4-2推动整个卡槽定位装置3沿传送导轨4-4前后滑动，在每个检测位置上，当压紧装置5的杠杆5-3抬起时，要求定位装置3上的弹簧3-3正好可以支撑定位装置3内的断路器悬空，当压紧装置5压紧时，断路器的接线端子能与升流变压器1的接触端子1-3充分接触。
然后试验台的传送装置4将断路器自动送到不同的检测位置，初始位置是主推气缸4-1和副推气缸4-2都处于收缩状态，将断路器放入定位装置3内以后，先由主推气缸4-1推动断路器定位装置3前进55mm使断路器到达位置一进行检测；然后主推气缸4-1收回，同时副推气缸4-2推动断路器定位装置3前进110mm，使断路器到达位置二进行检测，最后在副推气缸4-2不收回的情况下，主推气缸4-1推动断路器定位装置3再次前进55mm使断路器到达位置三进行检测；检测完毕主推气缸4-1和副推气缸4-2同时收回到初始位置，完成一个工作循环。即实现了定位断路器的三个不同检测位置，距初始位置的距离分别为55mm、110mm、165mm。
每到一个检测位置，压紧装置5将断路器的相应检测接线端子压紧到直连式变压器1的输出铜排接触端子1-3上。压紧装置5的初始位置为气缸5-1处于收缩状态，气缸5-1活塞拉动杠杆5-3抬起；压紧气缸5-1活塞推动杠杆5-3向上运动，它们的连接点绕支架5-4做弧线运动，此时压紧气缸5-1也跟随弧线绕摆动轴架5-2摆动，保证瞬时以最大的力作用在力臂上。杠杆5-3压紧端通过绝缘垫5-5将断路器的相应检测端子压紧到直连式变压器1的输出铜排接触端子1-3上，并杠杆5-3是与电源彼此绝缘隔离。
检测过程中合分闸装置2将对断路器手柄进行合闸分闸再扣归中位的多位置的控制，合分闸装置2的合分闸气缸2-3的初始位置为中间位置，由传感器2-6定位，断路器由此位置送入后，其开关手柄进入合分闸装置2的滑块2-2内；合分闸装置2的气缸2-3推动滑块2-2使断路器开关合闸，由传感器2-5定位；合分闸气缸2-3收回使到中点使断路器分闸，由传感器2-6定位；如果断路器此时由于事故而脱扣，合分闸气缸2-3将继续收回使断路器再扣，由传感器2-7定位；完成再扣气缸退回到中位，由传感器2-6定位，即实现归中位。
以上检测过程均由工控机自动控制完成，检测完成后，合分闸装置2归中位，压紧装置5松开抬起，传送装置4退回到初始位置。
Claims (5)
1.一种数字式全自动断路器过载短路试验台，包括有机架，其特征在于：还包括有数字式交流恒流源、无过度导线的直连式升流变压器和固连于机架上的用于固定被测试断路器的定位装置、用于将被测试断路器接线端子与升流变压器接触端子连通的压紧装置、用于将被测试断路器每个接线端子分别置于升流变压器位置上面的传送装置、用于将被测试断路器开关手柄置于各个测试位置的合分闸装置以及控制装置；
直连式升流变压器：
它包括有升流变压器，所述的升流变压器的输出侧为引出铜排，在引出铜排的末端固连有输出铜排接触端子；
合分闸装置：
它包括有装有双电控气阀的气缸、磁性传感器、合分闸导轨、用于推动被测试断路器手柄的合分闸卡槽；所述的装有双电控气阀的合分闸气缸和合分闸导轨分别固连在机架上；所述的合分闸卡槽与固定在检测装置机架上所述的合分闸气缸的活塞杆相固连，并且所述的合分闸卡槽与固定在机架上的合分闸导轨相互滑动啮合，所述的合分闸气缸的缸体上装有三个磁性传感器，三个磁性传感器分别固定在合分闸气缸缸体上的两端和中间位置；
定位装置：
它包括有断路器卡槽、弹簧和托板；所述的托板置于在卡槽内，所述的托板和卡槽之间装有固定弹簧；
压紧装置：
它包括有两个对称设置的压紧气缸、带有转轴的摆动轴架、支架和杠杆；所述的摆动轴架和支架分别被固连在机架上，所述的压紧气缸悬挂固定在在摆动轴架上，所述的杠杆的中部通过支架轴固定在支架上，而且杠杆的一端与所述的压紧气缸的活塞杆以活动轴彼此相连，杠杆的另一端为自由端；
传送装置：
它包括有主推气缸、副推气缸、传送导轨和副推气缸托盒；所述的主推气缸和传送导轨分别固定在所述的机架上，所述的用来推动断路器定位装置实现准确传送定位的副推气缸固定在所述的副推气缸托盒里，所述的副推气缸上固连有一用来固定断路器的定位装置的推板，所述的副推气缸托盒还固连有一带有卡槽的滑块，副推气缸托盒固连的带有卡槽的滑块与所述的传送导轨彼此可滑动的相互配合在一起；主推气缸和副推气缸的两端分别装有磁性定位开关；
控制装置：
控制装置包括有数字式交流恒流源和操作台控制装置；所述的操作台控制装置包括有计算机、所述的合分闸装置、传送装置和压紧装置上采用的气缸上的磁性传感器及其继电器；由操作台控制装置输入端口输入的工作参数信号输出到数字式交流恒流源的信号输入端口，数字式交流恒流源输出工作电流到升流变压器的输入端；同时由操作台控制装置输入端口输入的工作参数信号和控制各机械装置的自动和手动运行信号，以及所述的压紧装置、传送装置和合分闸装置所采用的气缸上磁性传感器所产生的气缸位置信号都输入到计算机各相应的输入端口，计算机输出端口输出信号到相应继电器，继电器向各机械装置气缸的相应气阀输出的通断信号；
上面所述的定位装置的卡槽底面与传送装置的推板相固连；所述的压紧装置对称设置的两个气缸、带有转轴的摆动轴架、支架和杠杆，分别安置在固连有定位装置的传送装置的两侧，并且压紧装置对称设置的两个杠杆的自由端分别与置于传送装置下方的直连式变压器的两个接触端子的位置上下彼此相面对；所述的合分闸装置安置在压紧装置的上方。
2.根据权利要求1所述的数字式全自动断路器过载短路试验台，其特征在于：所述的直连式升流变压器中所述的引出铜排的末端与输出铜排接触端子间的连接方式为磷铜焊接。
3.根据权利要求1所述的数字式全自动断路器过载短路试验台，其特征在于：所述的合分闸装置的合分闸卡槽固定在滑块上，所述的滑块与固定在检测装置机架上的合分闸气缸的活塞杆相连接，固定在检测装置机架上的合分闸导轨插入滑块的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的数字式全自动断路器过载短路试验台，其特征在于：所述的压紧装置中所述的杠杆的两个处于所述的支架轴两侧的力臂不在一个水平面上，并且杠杆为在支架轴两侧的力臂的长度不等的省力杠杆。
5.根据权利要求1所述的数字式全自动断路器过载短路试验台，其特征在于：所述的压紧装置中所述的杠杆的另一个自由端上固连有绝缘垫。
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