一种高压断路器试验辅助装置的制作方法

本实用新型涉及高压断路器领域，尤其涉及一种高压断路器试验辅助装置。

背景技术：

目前，电力检修人员在电厂、变电站对35kV、110kV、220kV，以及更高电压等级的断路器都要进行预防性试验，其中包括断路器耐压试验，断路器动态特性试验。耐压试验包括断路器处于分闸、合闸两种状态下的试验。试验时，需要对断路器A、B、C三相的上、下断口进行短接。在现场，35kV断路器有5米高，110kV有8米高、220kV有10米高，对断路器的上下断口进行短接，需要借助高空作业车，或者人工爬上断路器进行短接。由于变电站空间相对狭小，采用高空作业车不太方便工作，而且面临安全风险大，同时，耗时长；由于变电站感应电的影响，以及断路器较高，人工爬上断路器还是在单个瓷瓶上，对人身及设备的安全都造成极大威胁。断路器分闸、合闸耐压试验时间都是1分钟，采用高空作业车或者人工爬上断路器所用的时间往往是试验时间的数十倍，甚至数百倍。

断路器动态特性试验，需要断路器的上、下断口一端接地，另外一端挂接信号线。一端接地，通常做法就是将这一端的接地刀闸闭合实现接地，另外一端挂接信号线，通常做法就是通过带有挂钩的可伸缩的绝缘杆将信号线挂接到断路器的这一端。随着一次设备运行时间的增长，接地刀闸会出现接地不良的情况，而挂钩也有接触不良的情形。这需要借助高空作业车或者人工爬上机构对接地刀闸进行人工接地，对断路器进行人工挂接信号线，所用的时间往往是试验时间的数十倍，甚至数百倍。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种缩小了检修成本，减少停电时间，减少电力部门由于停电时间过长而造成的经济损失，避免人工爬上断路器造成的人身、设备安全风险的高压断路器试验辅助装置，包括：结合体，伸缩杆以及远程控制器；

结合体包括：L形连接杆，空心体机构以及用于分别与高压断路器上、下端口贴合连接的连接体；

所述空心体机构与伸缩杆相配合，使伸缩杆的一端插置在空心体机构内，带动结合体升降；L形连接杆的一端连接连接体，L形连接杆的另一端连接空心体机构；L形连接杆上设有接线端；

伸缩杆包括：与所述空心体机构插置配合的插置段，与插置段连接的伸缩段，与伸缩段连接的控制段；

插置段的外部设有用于限制插置段插入空心体机构内长度的限位柱，插置段的内部设有卡持电机以及与卡持电机连接的挡板，挡板在卡持电机的驱动下伸出于插置段的外部与空心体机构的内壁向抵持，使插置段与空心体机构相固定连接；还在卡持电机的驱动下缩回插置段的内部，使插置段与空心体机构相脱离；

控制段包括：控制单元，伸缩驱动机构，用于给控制段上元件供电的供电机构；

控制单元包括：控制模块，无线通信模块，与卡持电机电连接的卡持电机控制模块，与伸缩驱动机构电连接的伸缩控制模块；

伸缩控制模块、无线通信模块和卡持电机控制模块分别与控制模块电连接；

远程控制器包括：远端控制模块，远端无线通信模块，用于使用户输入卡持电机控制指令的远端卡持电机控制模块，用于使用户输入伸缩控制指令的远端伸缩控制模块以及用于给远程控制器内部元件供电的远端供电机构；

远端伸缩控制模块、远端无线通信模块和远端卡持电机控制模块分别与远端控制模块电连接，远端卡持电机控制模块将用户输入的卡持电机控制指令发送至远端控制模块；远端伸缩控制模块将用户输入的伸缩控制指令发送至远端控制模块；

远端无线通信模块与无线通信模块进行数据通信，远端控制模块将用户输入的卡持电机控制指令及用户输入的伸缩控制指令，通过远端无线通信模块与无线通信模块建立的通信连接，发送至控制模块；控制模块根据接收的卡持电机控制指令及伸缩控制指令，分别通过卡持电机控制模块控制卡持电机执行卡持电机控制指令，通过伸缩控制模块控制伸缩驱动机构执行伸缩控制指令。

优选地，控制段还包括：蜂鸣器，工作状态显示灯；

蜂鸣器和工作状态显示灯分别与控制模块电连接；

远程控制器还包括：远端蜂鸣器，远端工作状态显示灯；

远端蜂鸣器和远端工作状态显示灯分别与远端控制模块电连接。

优选地，控制模块和远端控制模块均采用STM8L151K6T6单片机；

无线通信模块和远端无线通信模块均采用433无线模块；

接线端为环形结构。

优选地，所述空心体机构为空心圆柱体结构，插置段为与空心体机构的空心圆柱体结构相适配的圆柱体结构；

接线端和L形连接杆均采用导电金属材料制作；空心体机构和伸缩杆均采用环氧树脂材料制作。

优选地，控制单元还包括：卡持电机控制按钮和伸缩驱动机构控制按钮；

卡持电机控制按钮和伸缩驱动机构控制按钮分别与控制模块电连接，卡持电机控制按钮用于接收用户输入的卡持电机控制指令，并将接收的卡持电机控制指令传输至控制模块；伸缩驱动机构控制按钮用于接收用户输入的伸缩控制指令，并将接收的伸缩控制指令传输至控制模块。

优选地，供电机构包括：供电电池，电源管理电路，无线模块电源管理电路，

电源管理电路和无线模块电源管理电路分别与供电电池连接；

电源管理电路包括：电源管理芯片U1，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3；

电源管理芯片U1的in脚连接VBAT端和第三电容C3第一端，电源管理芯片U1的EN脚接VBAT端，电源管理芯片U1的out接第一电容C1第一端，第二电容C2第一端以及电源管理电路输出端，电源管理电路输出端输出3V3；第三电容C3第二端和电源管理芯片U1的GND脚接地；第一电容C1第二端，第二电容C2第二端接地；

无线模块电源管理电路包括：电源管理芯片U2，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；

电源管理芯片U2的in脚连接VBAT端和第四电容C4第一端，电源管理芯片U2的out接第五电容C5第一端，第六电容C6第一端以及无线模块电源管理电路输出端，无线模块电源管理电路输出端输出3V3；第四电容C4第二端和电源管理芯片U2的GND脚接地；第五电容C5第二端，第六电容C6第二端接地。

优选地，蜂鸣器包括：与控制模块连接的输入端，第一电阻R1，第二电阻R2，三极管V1，二极管D2，扬声器；

输入端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2第一端和三极管V1基极，第二电阻R2第二端和三极管V1发射极接地，三极管V1集电极分别接扬声器第一端和二极管D2阳极；扬声器第二端和二极管D2阴极接VBAT端。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

高压断路器试验辅助装置根据永磁体特性，结合试验现场对一次设备采用高电压、小电流(0.1A-1A之间)的耐压方式，且耐压时间一分钟左右，而没有高温和大电流的情况发生，通过高压断路器试验辅助装置与断路器上下断口的螺钉或者螺帽紧密连接实现辅助试验。并在L形连接杆上设接线端，接短接线，并设计为环形形状，方便挂上取下。用绝缘强度大、硬度高，方便在变电站使用的环氧树脂材料制成可伸缩的伸缩杆，在伸缩杆的插置段设有由卡持电机控制的挡板，挡板在卡持电机的驱动下伸出于插置段的外部与空心体机构的内壁向抵持，使插置段与空心体机构相固定连接；还在卡持电机的驱动下缩回插置段的内部，使插置段与空心体机构相脱离，以方便取下结合体；耐压测试时，用短接线从结合体的三个接线端进行连接，使用伸缩杆将短接好的结合体分别送至断路器的上、下端口螺钉或者螺帽处，对断路器进行短接。断路器动态特性试验时，若出现挂钩与断路器接触不良，将断路器动态特性分析仪信号线接上结合体接线端子，送上断路器进行接线连接；断路器动态特性分析试验时，地刀合闸不到位时，将结合体的接线端子挂上地线，然后送上断路器进行接地。这样可以将断路器的测试时间减半，极大提高工作效率，保证试验人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为结合体的结构示意图；

图2为伸缩杆的结构示意图；

图3为插置段的结构示意图；

图4为控制单元示意图；

图5为远程控制器示意图；

图6为433无线模块电路图；

图7为工作状态显示灯电路图；

图8为蜂鸣器电路图；

图9为电源管理电路电路图；

图10为无线模块电源管理电路电路图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供了一种高压断路器试验辅助装置，如图1至5所示，包括：结合体1，伸缩杆2以及远程控制器；

结合体1包括：L形连接杆3，空心体机构4以及用于分别与高压断路器上、下端口贴合连接的连接体5；

所述空心体机构4与伸缩杆2相配合，使伸缩杆2的一端插置在空心体机构4内，带动结合体1升降；L形连接杆3的一端连接连接体5，L形连接杆3的另一端连接空心体机构4；L形连接杆3上设有接线端6；

伸缩杆2包括：与所述空心体机构4插置配合的插置段7，与插置段7连接的伸缩段8，与伸缩段8连接的控制段9；

插置段7的外部设有用于限制插置段7插入空心体机构4内长度的限位柱12，插置段7的内部设有卡持电机14以及与卡持电机14连接的挡板13，挡板13在卡持电机14的驱动下伸出于插置段7的外部与空心体机构4的内壁向抵持，使插置段7与空心体机构4相固定连接；还在卡持电机14的驱动下缩回插置段7的内部，使插置段7与空心体机构4相脱离；

控制段9包括：控制单元，伸缩驱动机构22，用于给控制段上元件供电的供电机构24；

控制单元包括：控制模块21，无线通信模块26，与卡持电机14电连接的卡持电机控制模块25，与伸缩驱动机构22电连接的伸缩控制模块27；

伸缩控制模块27、无线通信模块26和卡持电机控制模块25分别与控制模块21电连接；

远程控制器包括：远端控制模块41，远端无线通信模块44，用于使用户输入卡持电机控制指令的远端卡持电机控制模块42，用于使用户输入伸缩控制指令的远端伸缩控制模块43以及用于给远程控制器内部元件供电的远端供电机构45；

远端伸缩控制模块43、远端无线通信模块44和远端卡持电机控制模块42分别与远端控制模块41电连接，远端卡持电机控制模块42将用户输入的卡持电机控制指令发送至远端控制模块41；远端伸缩控制模块43将用户输入的伸缩控制指令发送至远端控制模块41；

远端无线通信模块44与无线通信模块26进行数据通信，远端控制模块41将用户输入的卡持电机控制指令及用户输入的伸缩控制指令，通过远端无线通信模块44与无线通信模块26建立的通信连接，发送至控制模块21；控制模块21根据接收的卡持电机控制指令及伸缩控制指令，分别通过卡持电机控制模块控制卡持电机执行卡持电机控制指令，通过伸缩控制模块控制伸缩驱动机构执行伸缩控制指令。

本实施例中，控制模块21和远端控制模块41均采用STM8L151K6T6单片机；如图6所示，无线通信模块26和远端无线通信模块44均采用433无线模块；接线端6为环形结构。接线端6采用金属材料焊接而成。

本实施例中，控制段9还包括：蜂鸣器28，工作状态显示灯29；蜂鸣器28和工作状态显示灯29分别与控制模块21电连接；工作状态显示灯29如图7所示，工作状态显示灯29具有不同颜色的显示灯。

本实施例中，如图8所示，蜂鸣器28包括：与控制模块连接的输入端KEEP，第一电阻R1，第二电阻R2，三极管V1，二极管D2，扬声器SPK1；

输入端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2第一端和三极管V1基极，第二电阻R2第二端和三极管V1发射极接地，三极管V1集电极分别接扬声器第一端和二极管D2阳极；扬声器SPK1第二端和二极管D2阴极接VBAT端。

远程控制器还包括：远端蜂鸣器，远端工作状态显示灯；远端蜂鸣器和远端工作状态显示灯分别与远端控制模块电连接。远端蜂鸣器与蜂鸣器28的电路图相同。远端工作状态显示灯与工作状态显示灯29的电路相同。

本实施例中，空心体机构4为空心圆柱体结构，插置段7为与空心体机构的空心圆柱体结构相适配的圆柱体结构；

接线端6和L形连接杆3均采用导电金属材料制作；空心体机构4和伸缩杆8均采用环氧树脂材料制作。连接体采用永磁铁与合金材料制成，以能达到该部分与断路器上、下端口上的螺钉或者螺帽紧密接触。

伸缩杆8采用绝缘强度大、硬度高，方便在变电站使用的环氧树脂材料制成，在插置段7设置两个由卡持电机控制的挡板，以方便取下结合体；挡板的伸出与缩回通过控制单元及设计的程序控制，也可以通过远程控制器控制。

插置段7与空心体机构4连接，插置段7与空心体机构4间隙过大，可以用美纹纸将插置段7外部缠几圈来增厚，保证插置段7与空心体机构4之间不会脱落。

本实施例中，控制单元还包括：卡持电机控制按钮11和伸缩驱动机构控制按钮10；

卡持电机控制按钮11和伸缩驱动机构控制按钮10分别与控制模块21电连接，卡持电机控制按钮11用于接收用户输入的卡持电机控制指令，并将接收的卡持电机控制指令传输至控制模块21；伸缩驱动机构控制按钮10用于接收用户输入的伸缩控制指令，并将接收的伸缩控制指令传输至控制模块21。

本实施例中，如图9、图10所示，供电机构包括：供电电池，电源管理电路，无线模块电源管理电路，电源管理电路和无线模块电源管理电路分别与供电电池连接；

电源管理电路包括：电源管理芯片U1，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3；

电源管理芯片U1的in脚连接VBAT端和第三电容C3第一端，电源管理芯片U1的EN脚接VBAT端，电源管理芯片U1的out接第一电容C1第一端，第二电容C2第一端以及电源管理电路输出端，电源管理电路输出端输出3V3；第三电容C3第二端和电源管理芯片U1的GND脚接地；第一电容C1第二端，第二电容C2第二端接地；

无线模块电源管理电路包括：电源管理芯片U2，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；

电源管理芯片U2的in脚连接VBAT端和第四电容C4第一端，电源管理芯片U2的out接第五电容C5第一端，第六电容C6第一端以及无线模块电源管理电路输出端，无线模块电源管理电路输出端输出3V3；第四电容C4第二端和电源管理芯片U2的GND脚接地；第五电容C5第二端，第六电容C6第二端接地。

由于433无线模块耗电量大，在装置没有检测到用户使用装置时，会将433无线模块的电断掉，以省电，延长电池使用寿命。指示灯部分，在用户使用装置时工作状态显示灯亮绿灯，在433无线模块故障或卡持电机动作到位会后工作状态显示灯亮红灯。具体的工作状态显示灯亮红状态这里不做限定。

在本实施例中，远程控制器每一次发送数据完成后，延时10秒就会系统休眠，远程控制器的远端无线通信模块直接断电。单片机进入HALT模式，整机功耗将近30uA。如果进入低功耗模式后，下一次用户使用远程控制器时，会唤醒MCU，从而打开远端无线通信模块的电源，让装置进入正常工作。控制单元也具有低功耗模式，每500MS自动唤醒MCU，去读取串口信息。

耐压试验时，首先用短接线接到一个结合体的接线端，然后将短接线穿入另外两个结合体的接线端；将插置段插入到空心体机构内，并经限位柱卡住，挡板在卡持电机的驱动下伸出于插置段的外部与空心体机构的内壁向抵持，使插置段与空心体机构相固定连接；使用伸缩杆将连接体送上断路器与断路器上端口连接，然后挡板在卡持电机的驱动下缩回插置段的内部，使插置段与空心体机构相脱离；取下伸缩杆；同理，按照同样的方法，将另外两个结合体送到断路器B、C两相的上断口；依照相同的方法，将另外三个结合体送至断路器A、B、C三相的下断口；然后收回伸缩杆，便可以进行耐压试验。试验结束后，将伸缩杆升入到空心体机构内，挡板在卡持电机的驱动下伸出于插置段的外部与空心体机构的内壁向抵持，使插置段与空心体机构相固定连接，用力拉下结合体；取下结合体；依照相同的方法依次取下另外5个结合体。

断路器动态特性试验时，若出现挂钩与断路器接触不良，将断路器动态特性分析仪信号线接上结合体接线端子，按照上述方法将结合体送上断路器进行接线连接。

断路器动态特性分析试验时，地刀合闸不到位时，将结合体的接线端子挂上地线，按照上述方法将结合体送上断路器进行接地。

无需高空作业车，大幅降低检修成本；无需检修人员爬上断路器等一次设备，减少人身、设备的安全风险；检修人员可以方便的在地面操作，而且只需要两人便可完成所有检修工作；检修时间大幅减少，极大的缩小了停电时间，增加经济效益。

使用高压断路器试验辅助装置无需高空作业车进入变电站对断路器进行试验，极大的降低了检修成本；无需检修人员爬上断路器进行试验接线，避免对人身及设备造成安全威胁；结合体可以很好的与一次设备可靠接触，避免了传统方法中挂钩、接地刀闸合闸不到位的情况；断路器耐压试验时，检修人员可以方便的站在地面上对断路器的上、下断口进行短接；断路器动态特性试验时，检修人员可以方便的站在地面将信号线挂接到断路器的一端，可以方便的在接地刀闸合闸不到位时进行可靠接地。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。