CN208847820U - 一种熔断器模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统过流保护装置领域，公开一种熔断器模拟装置。熔断器模拟装置包括：壳体，包括绝缘外壳及分别设置在绝缘外壳两端的第一导电端头和第二导电端头，第一导电端头上开设通孔；弹射器，穿设于通孔中；电磁铁，固定在壳体内部，并串联于第一导电端头和第二导电端头之间；动铁芯，设置在壳体内部，并能够被电磁铁电磁驱动；顶杆，固定在动铁芯靠近第一导电端头的一端，顶杆被配置为当电磁铁通电时，动铁芯在电磁铁的驱动下，带动顶杆撞击弹射器，以使弹射器的一端伸出通孔。本实用新型通过动铁芯在电磁铁电磁驱动下带动顶杆撞击弹射器，使弹射器的一端由通孔伸出壳体，模拟熔断器在短路时，撞针顶出熔断器，以检测开关柜连锁机构。

Description

一种熔断器模拟装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统过流保护装置领域，尤其涉及一种熔断器模拟装置。

背景技术

在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中通常采用高压开关柜控制和保护电路。当线路存在短路故障时，高压开关柜内的熔断器熔断，并通过负荷开关-熔断器组合电器开关柜的连锁机构实现负荷开关跳闸。其工作原理为，熔断器熔断后会在熔断器的一端头弹射出一个弹射器，或称撞针，弹射器会撞击负荷开关连锁机构，连锁机构动作，从而使负荷开关分闸。在负荷开关-熔断器组合电器开关柜生产中，怎么考察开关柜连锁机构是否可靠至关重要。

现有的生产厂商通常的方法为用手扳动连锁机构的挡板，启动连锁机构，使负荷开关分闸。但是这种方法不能真实的反映出连锁机构的动作是否准确、可靠。因此，有必要提供一种熔断器模拟装置，能真实的模拟熔断器熔断状态，通过该装置能正确调整开关柜的连锁机构，使连锁机构动作准确、可靠。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种熔断器模拟装置，模拟熔断器熔断状态，以检测开关柜连锁机构。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种熔断器模拟装置，所述熔断器模拟装置包括：壳体，所述壳体包括绝缘外壳及分别设置在所述绝缘外壳两端的第一导电端头和第二导电端头，所述第一导电端头上开设通孔；弹射器，所述弹射器穿设于所述通孔中；电磁铁，所述电磁铁固定在所述壳体内部，并串联于所述第一导电端头和所述第二导电端头之间；动铁芯，所述动铁芯设置在所述壳体内部，并能够被所述电磁铁电磁驱动；顶杆，所述顶杆固定在所述动铁芯靠近所述第一导电端头的一端，所述顶杆被配置为当所述电磁铁通电时，所述动铁芯在所述电磁铁的驱动下，带动所述顶杆撞击所述弹射器，以使所述弹射器的一端伸出所述通孔。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述动铁芯为铁磁性杆，所述顶杆为非铁磁性杆。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述电磁铁为空心轴形，所述动铁芯和所述顶杆穿设于所述电磁铁内，且能够在所述电磁铁内滑动。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述电磁铁包括绕组线及管状的电磁铁骨架，所述电磁铁骨架内部具有环形的腔室，所述绕组线缠绕在所述腔室内。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述电磁铁的内孔为第一阶梯孔，所述第一阶梯孔的第一小孔径端靠近所述第一导电端头设置，所述第一小孔径端的孔径a与所述顶杆的直径相适配，所述第一阶梯孔的第一大孔径端的孔径b与所述动铁芯的直径相适配。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述顶杆靠近所述第一导电端头的一端设置挡板，所述顶杆的外侧套设拉簧，所述拉簧的两端分别与所述电磁铁及所述挡板连接。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述弹射器为阶梯轴，弹射器大端远离所述第二导电端头设置，弹射器小端靠近所述第二导电端头设置。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述通孔为第二阶梯孔，所述第二阶梯孔的第二小孔径端靠近所述第二导电端头设置，所述第二小孔径端的孔径c与所述弹射器小端的直径相适配，所述第二阶梯孔的第二大孔径端的孔径d与所述弹射器大端的直径相适配。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述弹射器靠近所述第二导电端头的一端设置有绝缘部件，所述绝缘部件的外径大于所述第二小孔径端的孔径c。

作为一种熔断器模拟装置的优选方案，所述弹射器的外侧套设压簧，所述压簧的两端分别与所述第一导电端头的内侧及所述绝缘部件连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种熔断器的模拟装置，其中通过壳体容纳设置在壳体内部的弹射器、电磁铁、动铁芯和顶杆。绝缘外壳两端设置第一导电端头和第二导电端头，且分别与电磁铁串联，实现将熔断器的模拟装置放入熔断器座时，将电磁铁接入主回路，从而电磁驱动动铁芯带动顶杆沿靠近第一导电端头的方向运动，撞击弹射器，以使弹射器的一端伸出通孔撞击开关柜连锁机构，模拟熔断器熔断时撞针撞击开关柜连锁机构，从而检测开关柜连锁机构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的熔断器模拟装置通电前的结构示意图；

图2是本实用新型提供的熔断器模拟装置通电后的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电磁铁的结构示意图；

图4是本实用新型提供的弹射器的结构示意图；

图5是本实用新型提供的第一导电端头的结构示意图。

图中：

1-壳体，11-绝缘外壳，12-第一导电端头，121-通孔，1211-第二小孔径端，1212-第二大孔径端，13-第二导电端头，

2-弹射器，21-弹射器大端，22-弹射器小端，

3-电磁铁，31-电磁铁骨架，311-第一小孔径端，312-第一大孔径端，32-绕组线，

4-导线，5-动铁芯，6-顶杆，61-挡板，7-电磁铁固定件，8-绝缘部件，91-拉簧，92-压簧，

a-第一小孔径端的孔径，b-第一大孔径端的孔径，c-第二小孔径端的孔径，d-第二大孔径端的孔径。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，本实施例提供了一种熔断器模拟装置，该熔断器模拟装置包括壳体1和设置在壳体1内部的弹射器2、电磁铁3、动铁芯5和顶杆6。其中，壳体1的形状和尺寸与熔断器相同，以使熔断器模拟装置能够装入熔断器座，检测待测开关柜连锁机构。

壳体1包括绝缘外壳11，绝缘外壳11两端分别设置有第一导电端头12和第二导电端头13。第一导电端头12、电磁铁3、第二导电端头13依次串联至主回路，绝缘外壳11采用绝缘材料，防止电流由第一导电端头12通过外壳直接流至第二导电端头13。其中第一导电端头12上开设通孔121，弹射器2一端穿设在通孔121内，另一端位于壳体1内部，该弹射器2能够在通孔121内滑动，使弹射器2的一端通过通孔121伸出壳体1。顶杆6固定在动铁芯5靠近第一导电端头12的一端，当电磁铁3通电时，动铁芯5在电磁铁3的驱动下，带动顶杆6沿靠近第一导电端头12的方向运动，撞击弹射器2，以使弹射器2的一端伸出通孔121，撞击开关柜连锁机构，模拟熔断器的撞针撞击该开关柜连锁机构，检测开关柜连锁机构能否正常工作。与顶杆6直接撞击开关柜连锁机构相比，顶杆6撞击弹射器2，再通过弹射器2撞击开关柜连锁机构，有利于简化熔断器模拟装置的安装过程，且可以使顶杆6及弹射器2的运动更为流畅。

具体地，电磁铁3为空心轴形结构，包括绕组线32及管状的电磁铁骨架31，电磁铁骨架31内部具有环形的腔室，绕组线32紧密缠绕在腔室内。本实施例中绕组线32采用漆包线，由导体和绝缘层两部组成，具有良好的机械性能、化学性能、电性能和热性能。电磁铁3与第一导电端头12和第二导电端头13通过导线4连接，以实现串联。当熔断器模拟装置被接入开关柜连锁机构，电磁铁3接入主回路，通电磁化。当然，在其他实施例中，也可以采用导电片等结构，实现电磁铁3与主回路的串联。

动铁芯5为铁磁性杆，顶杆6为非铁磁性杆。顶杆6固定在动铁芯5靠近第一导电端头12的一端，动铁芯5和顶杆6穿设于电磁铁3内，且能够沿电磁铁3的内孔滑动。其中，通电前，动铁芯5与顶杆6的连接端穿设在电磁铁3的内孔中，动铁芯5与顶杆6两侧的自由端伸出该电磁铁3，悬于壳体1内。通电时电磁铁3产生磁性，电磁铁3内孔中形成平行于动铁芯5与顶杆6的磁感线。动铁芯5为铁磁性材料制成，在磁场中感应形成磁性，被磁化后的动铁芯5在磁场作用下受到指向电磁铁3中心方向的作用力，而顶杆6为非铁磁性材料制成，在磁场中不产生磁性，在电磁铁3中不会受到相反方向的作用力，因此动铁芯5带动顶杆6共同向靠近第一导电端头12的方向运动，从而使顶杆6撞击弹射器2。具体地，动铁芯5采用电磁纯铁，电磁纯铁无剩磁，在断电后磁性消失，从而方便该熔断器模拟装置的重复利用。顶杆6可以采用不锈钢，不锈钢在磁场中不会被磁化，且具有良好的力学性能，并且可以与电磁纯铁形成可靠的连接。在其他实施例中，动铁芯5也可以采用其他无剩磁的铁磁性材料，顶杆6也可以为其他的非铁磁性材料。

进一步地，如图3所示，电磁铁3的内孔为第一阶梯孔，根据孔径不同分为第一小孔径端311和第一大孔径端312。其中，第一小孔径端311设置在靠近第一导电端头12的一侧，第一小孔径端311的孔径a与顶杆6的直径相适配；第一大孔径端312设置在靠近第二导电端头13的一侧，第一大孔径端312的孔径b与动铁芯5的直径相适配。第一阶梯孔与动铁芯5和顶杆6配合，起到单向的限位作用，使动铁芯5在电磁铁3的驱动下带动顶杆6向靠近第一导电端头12运动时，不会完全伸出电磁铁3，确保熔断器模拟装置能够反复工作。

继续参见图1，顶杆6靠近第一导电端头12的一端还设置有挡板61，顶杆6的外侧套设拉簧91，拉簧91的两端分别与电磁铁3及挡板61连接。通电时，动铁芯5与顶杆6向第一导电端头12一侧运动，拉簧91拉伸蓄能。顶杆6撞击弹射器2后，弹射器2的一端伸出通孔121，撞击开关柜连锁机构，负荷开关跳闸，主回路断电。动铁芯5和电磁铁3磁性消失，相互作用力消失。在拉簧91的驱动下，动铁芯5和顶杆6向远离第一导电端头12的方向运动，复位到初始状态。挡板61的外径大于第一小孔径端311的孔径a，使得动铁芯5和顶杆6在运动复位时不会完全脱离第一阶梯孔。

进一步地，壳体1内部还设置有电磁铁固定件7，电磁铁固定件7套设在电磁铁3上，电磁铁固定件7上设置有导线孔，方便导线4与第一导电端头12和第二导电端头13连接。电磁铁固定件7有效的将电磁铁3固定在壳体1内部。

进一步地，如图4-5所示，弹射器2为阶梯轴，根据直径的不同弹射器2被分为弹射器大端21和弹射器小端22。弹射器大端21设置在远离第二导电端头13的一侧，弹射器小端22设置在靠近所述第二导电端头13的一侧。通孔121为第二阶梯孔，根据孔径不同分为第二小孔径端1211和第二大孔径端1212。其中，第二小孔径端1211设置在靠近第二导电端头13的一侧，第二小孔径端1211的孔径c与弹射器小端22的直径相适配；第二大孔径端1212设置在远离第二导电端头13的一侧，第二大孔径端1212的孔径d与弹射器大端21的直径相适配。阶梯轴和第二阶梯孔配合起到单向限位的作用，使弹射器2向第二导电端头13运动复位时，不会完全伸出通孔121，确保熔断器模拟装置能反复工作。

弹射器2靠近所述第二导电端头13的一端设置有绝缘部件8。具体地，绝缘部件8为绝缘螺母，弹射器2靠近所述第二导电端头13的一端设置螺纹，绝缘螺母和弹射器2螺纹连接。绝缘部件8防止顶杆6及动铁芯5在通电后受电磁影响，在撞击弹射器2后，弹射器2对开关柜连锁机构和主回路产生电磁干扰。绝缘部件8的外径大于第二小孔径端1211的孔径c，使得弹射器2在被顶杆6撞击时不会完全脱离通孔121。

弹射器2的外侧套设压簧92，压簧92的两端分别与第一导电端头12的内侧及绝缘部件8连接。通电时，顶杆6撞击弹射器2，使弹射器2的一端伸出通孔121，压簧92压缩蓄能。弹射器2撞击开关柜连锁机构后，负荷开关跳闸，主回路断电，压簧92驱动弹射器2向靠近第二导电端头13的方向运动，复位到初始状态。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种熔断器模拟装置，其特征在于，所述熔断器模拟装置包括：

壳体(1)，所述壳体(1)包括绝缘外壳(11)及分别设置在所述绝缘外壳(11)两端的第一导电端头(12)和第二导电端头(13)，所述第一导电端头(12)上开设通孔(121)；

弹射器(2)，所述弹射器(2)穿设于所述通孔(121)中；

电磁铁(3)，所述电磁铁(3)固定在所述壳体(1)内部，并串联于所述第一导电端头(12)和所述第二导电端头(13)之间；

动铁芯(5)，所述动铁芯(5)设置在所述壳体(1)内部，并能够被所述电磁铁(3)电磁驱动；

顶杆(6)，所述顶杆(6)固定在所述动铁芯(5)靠近所述第一导电端头(12)的一端，所述顶杆(6)被配置为当所述电磁铁(3)通电时，所述动铁芯(5)在所述电磁铁(3)的驱动下，带动所述顶杆(6)撞击所述弹射器(2)，以使所述弹射器(2)的一端伸出所述通孔(121)。

2.根据权利要求1所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述动铁芯(5)为铁磁性杆，所述顶杆(6)为非铁磁性杆。

3.根据权利要求2所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述电磁铁(3)为空心轴形，所述动铁芯(5)和所述顶杆(6)穿设于所述电磁铁(3)内，且能够在所述电磁铁(3)内滑动。

4.根据权利要求3所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述电磁铁(3)包括绕组线(32)及管状的电磁铁骨架(31)，所述电磁铁骨架(31)内部具有环形的腔室，所述绕组线(32)缠绕在所述腔室内。

5.根据权利要求3所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述电磁铁(3)的内孔为第一阶梯孔，所述第一阶梯孔的第一小孔径端(311)靠近所述第一导电端头(12)设置，所述第一小孔径端(311)的孔径a与所述顶杆(6)的直径相适配，所述第一阶梯孔的第一大孔径端(312)的孔径b与所述动铁芯(5)的直径相适配。

6.根据权利要求3所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述顶杆(6)靠近所述第一导电端头(12)的一端设置挡板(61)，所述顶杆(6)的外侧套设拉簧(91)，所述拉簧(91)的两端分别与所述电磁铁(3)及所述挡板(61)连接。

7.根据权利要求1所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述弹射器(2)为阶梯轴，弹射器大端(21)远离所述第二导电端头(13)设置，弹射器小端(22)靠近所述第二导电端头(13)设置。

8.根据权利要求7所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述通孔(121)为第二阶梯孔，所述第二阶梯孔的第二小孔径端(1211)靠近所述第二导电端头(13)设置，所述第二小孔径端(1211)的孔径c与所述弹射器小端(22)的直径相适配，所述第二阶梯孔的第二大孔径端(1212)的孔径d与所述弹射器大端(21)的直径相适配。

9.根据权利要求8所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述弹射器(2)靠近所述第二导电端头(13)的一端设置有绝缘部件(8)，所述绝缘部件(8)的外径大于所述第二小孔径端(1211)的孔径c。

10.根据权利要求9所述的熔断器模拟装置，其特征在于，所述弹射器(2)的外侧套设压簧(92)，所述压簧(92)的两端分别与所述第一导电端头(12)的内侧及所述绝缘部件(8)连接。