剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作装置及其应用
【专利说明】剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作装置及其应用
[0001] (一）技术领域 本发明涉及剩余电流动作断路器的试验装置，特别涉及一种剩余电流动作断路器的电 气寿命试验操作装置及其应用。
[0002] (二）【背景技术】 剩余电流动作断路器的电气寿命试验需要进行操作循环，每个操作循环包括一次闭合 操作以及接着的一次断开操作。通过手动闭合剩余电流动作断路器的手柄以实现闭合操 作，接着通过按动剩余电流动作断路器的试验按钮以实现断开操作。操作循环次数根据剩 余电流规格，需要进行500次或者750次；根据额定电流规格操作频率要求每分钟四次操作 循环或者每分钟两次操作循环；剩余电流动作断路器接通时间1. 5s~2s。在上述操作循环 要求下，由试验人员依靠经验手动操作完成，一方面工作量大效率低，时间精度难以保证； 另一方面在通电情况下存在安全隐患，危及试验人员的人身安全。针对上述问题，需要设计 一种试验操作装置，可以实现自动完成剩余电流动作断路器手柄闭合、试验按钮断开的操 作循环，既可以满足操作循环的时间精度和循环计数要求，又可以替代试验人员来完成上 述操作循环保证试验人员的人身安全，这是解决此技术问题的一种办法。
[0003] CN102565693A提供了一种机械及电气寿命试验系统，能同时完成多达20种不同 试验参数、120个不同试品的机械及电气寿命的试验室测量，运行稳定、控制精确、能够实 现实时分析判断；CN102495365A提出了一种磁控开关电气寿命的检测装置，能够模拟多 种测试环境，从而检测出磁控开关在不同模拟环境下的电气寿命，具有测试准确的优点； CN204348650U提出了一种剩余电流动作断路器的试验按钮装置，结构简单，成本低，可靠性 高；CN104251973A提出了一种断路器剩余电流动作特性检测机构，可用于断路器剩余电流 动作特性在线自动检测；CN202693756U提出了一种开关类电器产品的寿命试验机械手装 置。包括减速输出系统、平动可调传递系统、试验系统所组成；CN201654189U提出一种电器 产品（低压断路器）的试验检测装置，具体为一种低压断路器试品夹持器，提高了试品安 装拆卸操作的便捷性和安全性，同时保证了试品安装拆卸过程中安装位置在左右方向上的 一致性；CN103926529A提出了一种剩余电流动作断路器的试验装置，通过按压试验按钮接 通剩余电流断路器内部的试验回路，以实现对剩余电流动作断路器的保护功能进行验证， 从而达到保障用户的使用安全；CN1808665提出了一种小型剩余电流动作断路器的操作机 构，实现手柄在进行闭合操作时，手柄处于任何位置如果故障脱扣器动作后均能使机构断 开实现动静触头回复到断开状态的初始位置，有效的提高了剩余电流断路器的可靠性和使 用的安全性；CN104297682A提出了一种断路器电气寿命试验保护装置及其运行方式，针 对性地对断路器电气寿命试验过程进行实时监测和保护，克服了现有技术存在缺少对于断 路器电气寿命试验过程的监测和保护，以及缺少试验过程出现故障时采取保护措施的不 足。
[0004] 上述现有技术虽然从剩余电流动作断路器的机械及电气寿命试验的检测机构、试 验系统、试验装置、操作机构、保护装置等方面展开研究，但是缺少对剩余电流动作断路器 的电气寿命试验操作装置展开研究，可以实现自动完成剩余电流动作断路器手柄闭合、试 验按钮断开的操作循环，既可以满足操作循环的时间精度和循环计数要求，又可以替代试 验人员来完成上述操作循环保证试验人员的人身安全。
[0005] (三）
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种针对性强、自动计时计数、有效保证人身 安全的剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作装置及其应用。
[0006] 本发明是通过如下技术方案实现的： 一种剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作装置，包括空气压缩机，其特征在于：所 述空气压缩机的出气孔连接三通的进气孔，三通的出气孔分别连接电磁阀I的进气孔和电 磁阀II的进气孔，电磁阀I的出气孔与长方形气缸的进气孔连接，电磁阀I的排气孔与长 方形气缸的出气孔连接，电磁阀II的出气孔与圆形气缸的进气孔连接，电磁阀II的排气孔 与圆形气缸的出气孔连接；电磁阀I的电磁线圈与可编程序控制器的常开触点I串联连 接，电磁阀II的电磁线圈与可编程序控制器的常开触点II串联连接；长方形气缸与固定夹 具I机械连接，圆形气缸与固定夹具II机械连接。
[0007] 本发明针对性的对剩余电流动作断路器的电气寿命试验进行操作循环，克服了现 有技术缺少对剩余电流动作断路器的电气寿命试验进行操作循环的装置。
[0008] 本发明的更优方案为： 所述空气压缩机、三通、电磁阀I、电磁阀II、长方形气缸和圆形气缸之间的连接均通 过PVC管实现。
[0009] 所述电磁阀I和电磁阀II与可编程序控制器的连接均通过导线实现。
[0010] 所述长方形气缸的规格，根据剩余电流动作断路器操作手柄的操作力大小进行选 择，满足长方形气缸的活塞杆竖直向上运动，推动剩余电流动作断路器的操作手柄闭合，长 方形气缸的活塞杆做竖直向上伸出和竖直向下缩回往返运动。
[0011] 所述圆形气缸的规格，选择活塞杆圆形横截面积与剩余电流动作断路器的试验按 钮面积接近，满足圆形气缸的活塞杆水平伸出运动，推动剩余电流动作断路器的试验按钮 闭合，圆形气缸的活塞杆做水平伸出和水平缩回往返运动。
[0012] 所述固定夹具I用于将长方形形气缸竖直固定，调节固定夹具I的位置，满足长 方形气缸活塞杆竖直向上伸出时可以闭合剩余电流动作断路器的操作手柄。固定夹具I的 具体形状由试验人员根据剩余电流动作断路器手柄的形状设计制作。
[0013] 所述固定夹具II用于将圆形气缸水平固定，调节固定夹具II的位置，满足圆形气 缸活塞杆水平伸出时可以按下剩余电流动作断路器的试验按钮，固定夹具II的具体形状由 试验人员根据剩余电流动作断路器试验按钮的形状设计制作。
[0014] 本发明所述的剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作装置的应用，其特征在 于：空气压缩机提供压缩气体进入三通，压缩气体从三通出气孔出来同时进入电磁阀I和 电磁阀II，电磁阀I和电磁阀II的工作状态由可编程序控制器控制，可变程序控制器选择 工作模式循环进行，工作模式分为工作模式I、工作模式II和工作模式III;工作模式I为电 磁阀I通电，电磁阀II断电；工作模式II为电磁阀I断电，电磁阀II通电；工作模式III为电 磁阀I断电，电磁阀II断电。
[0015] 所述工作模式I为电磁阀I通电，电磁阀II断电，此时长方形气缸的活塞杆竖直 向上伸出推动剩余电流动作断路器的手柄闭合，长方形气缸的活塞杆保持伸出状态时间为 TI，然后缩回初始状态，圆形气缸的活塞杆保持缩回状态，远离剩余电流动作断路器的试 验按钮。
[0016] 所述工作模式II为电磁阀I断电，电磁阀II通电，此时圆形气缸的活塞杆水平伸 出推动剩余电流动作断路器的试验按钮，剩余电流动作断路器自动断开，圆形气缸的活塞 杆保持伸出状态时间为TII，长方形气缸的活塞杆由竖直向上伸出状态转换为竖直向下缩 回状态。
[0017] 所述工作模式III为电磁阀I断电，电磁阀II断电，此时圆形气缸的活塞杆由伸出 状态转换为缩回状态，长方形气缸的活塞保持缩回状态，剩余电流动作断路器保持断开状 态，保持断开状态时间为TIII。
[0018] 所述可编程序控制器包括常开触点I和常开触点II两组触点，常开触点I和常开 触点II均可以提供220V交流电压，满足电磁阀I的电磁线圈和电磁阀II的电磁线圈工作 电压；可编程序控制器可以设定工作模式I、工作模式II和工作模式III，三种工作模式循环 进行；可编程序控制器可以设定上述三种工作模式的循环次数N，可以累积记录并显示循 环次数X，当达到X〈N时工作模式循环进行，当X=N，停止工作模式循环，将工作模式保持在 工作模式III。
[0019] 本发明可以代替试验人员完成剩余电流动作断路器的电气寿命试验操作循环，可 以满足操作循环的时间精度和循环计数要求，实现自动计时计数功能，试验过程中试验人 员远离试验现场，可以保证试验人员的人身安全。
[0020] (四）【附图说明】 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0021] 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的工作流程图； 图3是本使用新型的可编程序控制器工作循环模式； 图4是本使用新型的工作时序图； 图中，1空气压缩机，2三通，3电磁阀I，4电磁阀II，5长方形气缸，6圆形气缸，7固定 夹具1，8固定夹具II，9可编程序控制器。
[0022] (五）【具体实施方式】 附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括空气压缩机1，所述空气压缩机1的 出气孔连接三通2的进气孔，三通2的出气孔分别连接电磁阀I3的进气孔和电磁阀II4 的进气孔，电磁阀I3的出气孔与长方形气缸5的进气孔连接，电磁阀II4的出气孔与圆形 气缸6的进气孔连接；电磁阀I3的电磁线圈与可编程序控制器9的常开触点I串联连接， 电磁阀II4的电磁线圈与可编程序控制器9的常开触点II串联连接；长方形气缸5与固定 夹具I7机械连接，圆形气缸6与固定夹具II8机械连接；所述电磁阀I3的排气孔与长方 形气缸5的出气孔连接，电磁阀II4的排气孔与圆形气缸6的出气孔连接；所述空气压缩机 1、三通2、电磁阀I3、电磁阀II4、长方形气缸5和圆形气缸6之间的连接均通过PVC管实 现；所述电磁阀I3和电磁阀II4与可编程序控制器9的连接均通过导线实现。
[0023] 如图1所示，本发明的装置包括空气压缩机1、三通2、电磁阀I3、电磁阀II4、长 方形气缸5、圆形气缸6、固定夹具I7、固定夹具II8、可编程序控制器9共计九部分。
[0024] 具体说明本发明试验装置的工作原理：空气压缩机1提供压缩气体通过PVC管进 入三通2 ;压缩气体从三通2的出气孔通过PVC管分别进入电磁阀I3的进气孔和电磁阀II4的进气孔；可编程序控制器9的常开触点I和常开触点II循环进行闭合、断开操作，分 为工作模式I、工作模式II和工作模式III三种工作模式，三种工作模式循环进行；当工作模 式I时常开触点I保持闭合状态时间TI，常开触点II保持断开状态时间TI，电磁阀I3 的电磁线圈通电时间TI，电磁阀II4的电磁线圈断电时间TI;当工作模