CN202903910U - 电力器材能耗测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力器材能耗测试装置，包括大电流试验系统和智能定位卧式拉力机，其特征在于所述的电流试验系统包括变频电源、一对导流板和控制与显示部分，所述的变频电源将三相交流电流转化为单相直流电源，再将单相直流电源转化为单向交流电源，并通过所述的一对导流板输出，所述控制与显示部分控制输出电流，计算试样能耗，并输出测试结果；所述的智能定位卧式拉力机包括油缸固定端、拉力传感器固定座、轨道、移动端和拉力机控制系统。本实用新型能够模拟电力器材的实际运行状态，测量电力器材的工作能耗，从中筛选出符合要求的低能耗产品，淘汰超标的高能耗产品，有利于节能环保。并且，本实用新型操作方便，安全可靠。

Description

电力器材能耗测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力器材测试领域，具体地说是一种电力器材能耗测试装置，用于测试包括金具、导线等各类输变电用电力器材。

背景技术

电力器材在通电状态下其自身会产生的能耗，在一个电力系统中，众多的电力器材所产生的能耗总和非常可观。而在现有技术中，并未对此引起足够的重视，也没有专门的能耗测试装置对其进行检测和筛选，因此大量能耗较大的电力器材被广泛使用在各种送电线路中，大大增加了送电电路的能耗，不利于节能环保。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种专用的电力器材能耗测试装置，用于测试电力器材的在线能耗，从中筛选出符合要求的低能耗产品，淘汰超标的高能耗产品，有利于节能环保。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：电力器材能耗测试装置，包括大电流试验系统和智能定位卧式拉力机，其特征在于所述的电流试验系统包括变频电源、一对导流板和控制与显示部分，所述的变频电源将三相交流电流转化为单相直流电源，再将单相直流电源转化为单向交流电源，并通过所述的一对导流板输出，所述控制与显示部分控制输出电流，计算试样能耗，并输出测试结果；所述的智能定位卧式拉力机包括油缸固定端、拉力传感器固定座、轨道、移动端和拉力机控制系统，其中：

所述的油缸固定端包括油缸、油缸固定端底座、油缸固定端支架和油缸托架，所述的油缸固定端底座固定在所述的轨道的一端；所述的油缸固定端支架和油缸托架设置在所述的油缸固定端底座上；所述的油缸一端设置在技所述的油缸固定端支架上，油缸的轴伸端伸出所述的油缸固定端支架，所述油缸的另一端置于所述的油缸托架上；

所述的拉力传感器固定座包括拉力传感器底座、第一夹具、拉力传感器架、拉力传感器和连接器，所述的拉力传感器底座固定在所述的轨道上；所述的拉力传感器架设置在所述的拉力传感器底座上；所述的第一夹具设置在所述的拉力传感器架上；所述的拉力传感器两端分别与所述的第一夹具和连接器连接；所述连接器的另一端与油缸的轴伸端连接；

所述的轨道为一对，其上开设有多对定位孔；

所述的移动端包括跑车底座、跑车支座、第二夹具、行走机构、一对插销系统、一个插销同步系统和电气控制器；所述的跑车支座设置在所述的跑车底座上；所述的第二夹具设置在所述的跑车支座上；所述的行走机构包括设置在所述跑车底座上的第一电机、减速机构和轮组，所述的轮组与所述的轨道配合；每个插销系统包括设置在所述跑车底座内的一个曲柄盘、一对连杆和一对插销，所述的一对连杆的一端轴接在所述曲柄盘上一个基准圆的同一直径上，所述一对连杆的另一端分别与所述的一对插销轴接；所述的插销同步系统包括第二电机、一对连杆和一对曲柄盘，所述的第二电机与其中一个曲柄盘720连接，所述的一对连杆的两端分别轴接在所述一对曲柄盘上的一个基准圆的同一直径上，所述的该对曲柄盘分别与所述一对插销系统的两个曲柄盘轴接；所述的第一电机和第二电机受控于所述的电气控制器。

本实用新型的电力器材能耗测试装置能够模拟电力器材的实际运行状态，测量电力器材的工作能耗，从中筛选出符合要求的低能耗产品，淘汰超标的高能耗产品，有利于节能环保。并且，本实用新型操作方便，安全可靠。

本实用新型的另一个重要特点是采用智能定位卧式拉力机。与传统卧式拉力机相比，本实用新型的智能定位卧式拉力机具有一个可操控的移动端。该移动端通过行走机构在轨道上作定向移动，使试样导线或固定试样金具的铜线张紧。当该张力到达设定值时，控制插销同步系统的第二电机转动，带动与之相连的曲柄盘旋转，并通过一对连杆带动另一曲柄盘转动；由于插销同步系统的两个曲柄盘与插销系统的两个曲柄盘同轴连接，插销系统的两个曲柄盘也跟着旋转，并通过相应的连杆使两对插销向外伸出，穿过轨道上的定位孔后定位，使试样保持一定的张力。反向转动第二电机，插销系统的两对插销向内回缩后与穿过轨道上的定位孔脱开，移动端又可以在轨道上移动。因此，本实用新型的操控性好，定位可靠。

作为本实用新型的进一步改进，所述的跑车支座为三角支座。所述的油缸固定端支架为三角支架。采用三角形式的支座和支架，即稳定可靠，又可以用钢量，降低成本，且便于安装。

作为本实用新型的再进一步改进，所述的第一电机和第二电机为步进电机，便于控制，并可提高控制精度。

根据本实用新型，所述的电气控制器可以采用固定导线连接，也可采用摇控器方式，后者的操作更为方便和自由。

作为本实用新型的更进一步改进，设有环境实时监测系统，所述的环境实时监测系统包括风速仪和日照计，所述的风速仪和日照计设置在一个移动架上，并将测试值传送到所述的电流试验系统。

所述的电流试验系统记录试样的电流、温度和能耗的测试值，根据三个数据的相互关系，建立电力器材各类导体和电力器材电流、温度、能耗的三维数据库。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型电力器材能耗测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型智能定位卧式拉力机的结构示意图。

图3是本实用新型智能定位卧式拉力机的机架的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是本实用新型智能定位卧式拉力机的油缸固定端的结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是图5的俯视图。

图8是本实用新型智能定位卧式拉力机的拉力传感器固定座的结构示意图。

图9是本实用新型智能定位卧式拉力机的轨道的结构示意图。

图10是本实用新型智能定位卧式拉力机的移动端的结构示意图。

图11是图10的左视图。

图12是图10的A-A向剖视图。

图13是图10的俯视图。

图14是本实用新型智能定位卧式拉力机的插销系统的结构示意图。

图15是图14沿B-B向的剖视图。

图16是本实用新型智能定位卧式拉力机的插销同步系统的结构示意图。

图17是图16的俯视图。

图18是图18沿C-C向的剖视图。

图19是本实用新型大电流试验系统的结构示意图。

图20是本实用新型环境实时监测系统的结构示意图。

图21是本实用新型电流试验系统的工作原理框图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的电力器材能耗测试装置，包括大电流试验系统1、智能定位卧式拉力机2和设有环境实时监测系统3。

参照图2、图3和图4，所述的智能定位卧式拉力机2包括油缸固定端4、拉力传感器固定座5、轨道6、移动端7和拉力机控制系统8。

参照图5、图6和图7，所述的油缸固定端4包括油缸401、油缸固定端底座404、油缸固定端支架405和油缸托架402。所述的油缸固定端底座404通过六角螺栓408固定在所述的轨道6的一端的安装孔602上。所述的油缸固定端支架405和油缸托架402通过六角螺栓403和407设置在所述的油缸固定端底座404上。所述的油缸401一端通过六角螺栓和弹簧垫圈406设置在技所述的油缸固定端支架405上，油缸401的轴伸端409伸出所述的油缸固定端支架405，所述油缸401的另一端搁置于所述的油缸托架402上。所述的油缸固定端支架405为三角支架。

参照图8，所述的拉力传感器固定座5包括拉力传感器底座501、第一夹具502、拉力传感器架503、拉力传感器504和连接器505，所述的拉力传感器底座501固定在所述的轨道6上；所述的拉力传感器架503设置在所述的拉力传感器底座501上；所述的第一夹具502设置在所述的拉力传感器架503上；所述的拉力传感器504两端分别与所述的第一夹具502和连接器505连接；所述连接器505的另一端与油缸401的轴伸端409连接；

参照图9，所述的轨道6为一对，其上开设有多对定位孔601，一端开设有安装孔602，用于固定油缸固定端底座404。

参照图10、图11、图12和图13，所述的移动端7包括跑车底座704、跑车支座702、第二夹具701、行走机构709、一对插销系统708、一个插销同步系统705和电气控制器；所述的跑车支座702为三角支座，并设置在所述的跑车底座704上。所述的第二夹具701设置在所述的跑车支座702上。所述的行走机构709包括设置在所述跑车底座704上的第一电机710、减速机构711和轮组707，所述的轮组707与所述的轨道6配合。跑车底座704上方设的罩壳703，用以保护行走机构709、插销系统708和插销同步系统705。由电气控制器控制第一电机710转动，通过减速机构711带动轮组707在轨道6上运动。

参照图14和图15，每个插销系统708包括设置在所述跑车底座704内的一个曲柄盘714、一对连杆715和一对插销717，所述的一对连杆715的一端轴接在所述曲柄盘714上一个基准圆的同一直径上，所述一对连杆715的另一端分别与所述的一对插销717轴接，各连接轴716通过弹性垫片713定位。插销系统708用于移动端7的定位和释放，当两个曲柄盘714向一个方向转动时，通过一对连杆715带动两对插销717向外伸出，穿过轨道上的定位孔601后使移动端7定位。当两个曲柄盘714向反方向转动时，两对插销717则向内回缩，与轨道上的定位孔601脱开。移动端7被释放，又可以在轨道上进行移动。

参照图16、图17和图18，所述的插销同步系统705包括第二电机722、一对连杆718和一对曲柄盘720。所述的第二电机722安装在其中一个曲柄盘720上的轴承座706上。所述的一对连杆718的两端分别轴接在所述一对曲柄盘720上的一个基准圆的同一直径上，所述的该对曲柄盘720分别与所述一对插销系统708的两个曲柄盘714轴接，各连接轴721通过弹性垫片719定位。插销同步系统705的作用是驱动和保持插销系统708两对插销717的同步运动。具体来说，通过电气控制器控制插销同步系统的第二电机722转动，带动与之相连的一个曲柄盘旋转，并通过一对连杆718带动另一曲柄盘转动；由于插销同步系统的两个曲柄盘720与插销系统的两个曲柄盘720同轴连接，插销系统的两个曲柄盘720也跟着旋转，从而使两对插销717同步外伸或回缩。

所述的第一电机710和第二电机722受控于所述的电气控制器。

所述的第一电机710和第二电机722为步进电机。

所述的电气控制器为摇控器。

参照图19，所述的电流试验系统1包括变频电源102、一对导流板105和控制与显示部分104，所述的变频电源102将三相交流电源输入101转化为单相直流电源，再将单相直流电源转化为单向交流电源，从大电流输出端103输出，并通过所述的一对导流板105分别输出到油缸固定端4和移动端7。所述控制与显示部分104控制输出电流，计算环境温度和试样能耗，记录试样的测试值，根据三个数据的相互关系，建立电力器材各类导体和电力器材电流、温度、能耗的三维数据库。

本实用新型电流试验系统，经过AC→DC→AC变换的变频电源有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。

该变频电源部分，以微处理器为核心，以SPWM方式制作,用主动元件IGBT模块设计，以隔离变压器输出来增加整机稳定性,具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻、并机输出等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。工作原理框图见图21所示。

参照图20，所述的环境实时监测系统3包括热线式风速仪301、日照计302、风速仪显示器304和日照计显示器305，所述的风速仪301、日照计302、风速仪显示器304和和日照计显示器305设置在一个移动架303上，可对试验室内的环境变化实时通过电脑显示并记录，并将测试值传送到所述的电流试验系统1。

控制显示部分104主要由15路温控仪、降温开关、工作时间报警定时器、三相输入电流表、三相输入电压表、启动、停止按钮、控制台总电源开关、输出电流调节、工控机、电参数显示和4路监控显示组成。

本实用新型的电力器材能耗测试装置，按以下步骤对试样进行安装和测试：

1.按原理接好电力器材能耗测试装置接线，注意三相电源输入部分、三相变频部分、大电流部分、大电流输出外壳及公共地线必须良好接地，不允许随意扎在自来水管道上，否则将危及人身与设备的安全。

2.开启电力器材能耗测试装置电源，启动智能定位卧式拉力机，将油缸全部伸出。

3.将被试样品所对应的铜线（该铜线用来固定被试样品，如各类金具。如果被试样品为导线，则将导线进行固定即可）固定在智能定位型卧式拉力机两端。

4.检查试验机各连接插头应牢固可靠。

5.按“向上移动”按钮，将铜线适当拉直。

6.在铜线两端接引流线与12000A大电流试验系统大电流输出端连通。

7.在铜线上布置一个温度头测量铜线温度。

8.在铜线两端距离压接端25mm处缠绕铜丝，用于测量能耗。

9.将能耗测试架夹持在铜丝上。

10.按照能耗试验所需的电流量、耐流时间。选定过流整定器，定时报警的动作值。

11.打开风速计和照度计，查看试验室环境。

12.准备完毕，检查线路无误后，可合上12000A大电流试验系统电源开关。

13.按下“起动”按钮，再按”升流”按钮，电流逐步上升，并密切注意电流表的指示及试品情况，直至调到所需试验电流为止。

14.要测试产品的通流试验时间，可拨动定时器所需定时时间再按下“定时与报警”开关，即在规定的时间里进行测试，然后报警告知。

15.在试件升温期间试验人员应精力集中，严禁从事与试验无关的活动，密切观察试件温度的变化，随时警戒异常现象发生。

16.在升温及恒温期间严禁任何人碰触试件表面以免烫伤。

17.达到设定时间后，记录能耗及其他电参数量，记录试验室环境情况。

18.试验结束后，降下电流，等回零指示灯点亮后,按“停止”键,最后关闭12000A大电流试验系统电源。

19.待铜线温度降至室温±5℃内，装上被测电力器材。

20.合上12000A大电流试验系统电源，按“启动”按钮，再按“升流”按钮，将电流逐步上升至原电流，按下“定时与报警”开关。

21.密切注意电流表的指示及试品情况。

22.达到时间后，记录能耗及其他电参数量，记录试验室环境情况。

试验全部结束后，卸下试件，收回拉力头，关闭所有设备电源，并切断空气开关。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.电力器材能耗测试装置，包括大电流试验系统（1）和智能定位卧式拉力机（2），其特征在于所述的大电流试验系统（1）包括变频电源（102）、一对导流板（105）和控制与显示部分（104），所述的变频电源（102）将三相交流电流转化为单相直流电源，再将单相直流电源转化为单相交流电源，并通过所述的一对导流板（105）输出，所述控制与显示部分（104）控制输出电流，计算试样能耗，并输出测试结果；所述的智能定位卧式拉力机（2）包括油缸固定端（4）、拉力传感器固定座（5）、轨道（6）、移动端（7）和拉力机控制系统（8），其中：

所述的油缸固定端（4）包括油缸（401）、油缸固定端底座（404）、油缸固定端支架（405）和油缸托架（402），所述的油缸固定端底座（404）固定在所述的轨道（6）的一端；所述的油缸固定端支架（405）和油缸托架（402）设置在所述的油缸固定端底座（404）上；所述的油缸（401）一端设置在技所述的油缸固定端支架（405）上，油缸（401）的轴伸端（409）伸出所述的油缸固定端支架（405），所述油缸（401）的另一端置于所述的油缸托架（402）上；

所述的拉力传感器固定座（5）包括拉力传感器底座（501）、第一夹具（502）、拉力传感器架（503）、拉力传感器（504）和连接器（505），所述的拉力传感器底座（501）固定在所述的轨道（6）上；所述的拉力传感器架（503）设置在所述的拉力传感器底座（501）上；所述的第一夹具（502）设置在所述的拉力传感器架（503）上；所述的拉力传感器（504）两端分别与所述的第一夹具（502）和连接器（505）连接；所述连接器（505）的另一端与油缸（401）的轴伸端（409）连接；

所述的轨道（6）为一对，其上开设有多对定位孔（601）；

所述的移动端（7）包括跑车底座（704）、跑车支座（702）、第二夹具（701）、行走机构（709）、一对插销系统（708）、一个插销同步系统（705）和电气控制器；所述的跑车支座（702）设置在所述的跑车底座（704）上；所述的第二夹具（701）设置在所述的跑车支座（702）上；所述的行走机构（709）包括设置在所述跑车底座（704）上的第一电机（710）、减速机构（711）和轮组（707），所述的轮组（707）与所述的轨道（6）配合；每个插销系统（708）包括设置在所述跑车底座（704）内的一个曲柄盘（714）、一对连杆（715）和一对插销（717），所述的一对连杆（715）的一端轴接在所述曲柄盘（714）上一个基准圆的同一直径上，所述一对连杆（715）的另一端分别与所述的一对插销（717）轴接；所述的插销同步系统（705）包括第二电机（722）、一对连杆（718）和一对曲柄盘（720），所述的第二电机（722）与其中一个曲柄盘连接，所述的一对连杆（718）的两端分别轴接在所述一对曲柄盘（720）上的一个基准圆的同一直径上，所述的该对曲柄盘（720）分别与所述一对插销系统（708）的两个曲柄盘（714）轴接；所述的第一电机（710）和第二电机（722）受控于所述的电气控制器。

2.如权利要求1所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于所述的跑车支座（702）为三角支座。

3.如权利要求1所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于所述的油缸固定端支架（405）为三角支架。

4.如权利要求1所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于所述的第一电机（710）和第二电机（722）为步进电机。

5.如权利要求1所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于所述的电气控制器为摇控器。

6.如权利要求1所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于还设有环境实时监测系统（3），所述的环境实时监测系统（3）包括风速仪（301）和日照计（303），所述的风速仪（301）和日照计（302）设置在一个移动架（303）上，并将测试值传送到所述的电流试验系统（1）。

7.如权利要求6所述的电力器材能耗测试装置，其特征在于所述的电流试验系统（1）记录试样的电流、温度和能耗的测试值，根据三个数据的相互关系，建立电力器材各类导体和电力器材电流、温度、能耗的三维数据库。

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