隔离开关触指夹紧力检测装置的制作方法

1.本发明涉及隔离开关触指夹紧力检测装置，属于电力系统技术领域。


背景技术：

2.在电力系统中，高压隔离开关起着隔离检修设备与带电部分，开断小电流设备等重要的作用。高压隔离开关包括可分离触头触指结构，触头插入触指中，触指夹紧触头实现两者的可靠接触。触头和触指的可靠连接对于开关设备长期工作的温升和短路电流冲击时的电动稳定性和热稳定性都有重要的影响。
3.作为唯一全部设备都暴露于大气环境中的高压电气设备，隔离开关的故障率一直居高不下；如何及时准确的发现隔离开关的故障，减少非计划停电带来的负荷损失，电网不稳定等劣势是目前的研究热点。
4.在进一步的研究中我们发现因弹簧疲劳等引起的触头夹紧力不足是造成触头过热的主要原因之一。针对现有工具无法对触头夹紧力进行直接测量的现状，项目设计了一种高压隔离开关夹紧力测试仪，可在高压隔离开关分闸时模拟合闸状态，精确测量触指的夹紧力，同时根据测试结果给出夹紧力是否合格的判断。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供隔离开关触指夹紧力检测装置，以解决上述背景技术中提出的可在高压隔离开关分闸时模拟合闸状态，精确测量触指的夹紧力的问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.隔离开关触指夹紧力检测装置，包括测试装置和数据分析显示主机；
8.所述测试装置包括驱动模块、移动机构、静止块、活动块、压力传感器和行程反馈单元；
9.所述驱动模块与移动机构传动连接，所述移动机构用于调节静止块和活动块之间距离；
10.所述第一数据处理模块通过驱动模块控制移动机构的行程，所述行程反馈单元采集驱动模块行程数据信息后反馈给第一数据处理模块；
11.所述压力传感器至少有一组安装在静止块和/或活动块相互背离的外侧，每个所述压力传感器均与第一数据处理模块电性连接；
12.所述数据分析显示主机包括：
13.第二数据处理模块，所述第二数据处理模块和第一数据处理模块之间通讯连接，获取驱动模块行程数据信息和压力传感器的测量压力数据，所述第二数据处理模块根据行程数据信息和测量压力数据进行判定；
14.显示单元：所述显示单元用于显示判定后的检测结果。
15.优选的，所述第一数据处理模块电连接有第一无线通信模块，所述第二数据处理模块电连接有第二无线通信模块，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块无线通讯连
接。
16.优选的，所述显示单元用于人机交互以及显示判定后的测试结果、驱动模块行程数据信息和压力传感器的测量压力数据。
17.优选的，所述数据分析显示主机还包括打印机，所述打印机与第二数据处理模块电性连接用于打印判定后的测试结果、驱动模块行程数据信息和压力传感器的测量压力数据。
18.优选的，设置有手持部，所述静止块固定在手持部上，所述活动块通过移动机构驱动直线移动靠近或远离静止块。
19.优选的，所述移动机构采用丝杆传动结构。
20.优选的，所述手持部上采用插拔方式安装有第一电源模块，所述第一电源模块用于对驱动模块、第一数据处理模块、压力传感器进行供电。
21.优选的，所述压力传感器设置有两组均匀分布在静止块外侧，双通道压力传感测量，避免单压力传感测量因中心位置偏移造成测量误差。
22.优选的，所述驱动模块包括恒速电机驱动模块与直流电机。
23.优选的，所述恒速电机驱动模块采用全桥电路结构。
24.本发明具有如下有益效果：
25.采用全自动电控测量系统，通过静止块和活动块夹持动触头实现自动完成动触头宽距测量，根据测量的结果自动调节静止块和活动块组成的宽度使得与动触头宽度相同；将调节好距离的静止块和活动块插入触指实现夹紧力的检测；无需卡尺等测量工具手动测量宽距；
26.采用双通道压力传感器测量，避免单压力传感器测量因中心位置偏移造成测量误差；
27.测试装置和数据分析显示主机采用无线传输，操作更方便；
28.数据分析显示主机具备高速热敏打印机，方便现场打印测试数据；可对测试结果进行状态研判。
附图说明
29.图1为本发明第一个视角爆炸结构示意图；
30.图2为本发明第二个视角爆炸结构示意图；
31.图3为本发明原理框图；
32.图4为本发明全桥电路结构示意图。
33.图中附图标记表示为：
34.1、第一电源模块；2、驱动模块；3、移动机构；4、静止块；5、活动块；6、压力传感器；7、手持部。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
36.实施例：
37.如图1-2所示：
38.手持部7采用绝缘材质制成用于使用者手握；第一电源模块1采用锂电池通过拔插的方式可拆卸安装在手持部7侧壁，锂电池可拆卸下来进行更换、充电；驱动模块2包括恒速电机驱动模块和直流电机，直流电机安装在手持部7上，直流电机输出端与移动机构3连接；静止块4固定在手持部7外侧壁，活动块5安装在移动机构3上，直流电机通过移动机构3带动活动块5直线移动靠近或远离静止块4。
39.恒速电机驱动模块采用全桥电路驱动设计结构，结合改进型的pid控制算法，实现对直流电机的恒流驱动。通过控制桥电路中的场管导通与截止实现对直流电机的正转与反转，通过控制桥电路场控制管的导通时间和截止时间实现对电机的恒流控制。电路结构图如图4所示。
40.移动机构3采用丝杆传动结构，具体包括：导杆、滚珠丝杆、滚珠螺母，滚珠丝杆一端与直流电机输出端连接，空心导筒固定在手持部7外侧壁，滚珠螺母与活动块5紧固，活动块5相对在导杆引导下直线滑动；从而通过驱动直流电机的正反转实现活动块5的前进与后退，通过将直流电机正反转的圈数转换为活动块5行进距离实现精准扩距。
41.行程反馈单元可采用编码器与滚珠丝杆另一端连接；或者直流电机采用伺服电机内置编码器(内置编码器作为行程反馈单元)；通过行程反馈单元监测直流电机的旋转圈数转换为活动块5的直线移动距离。
42.压力传感器6可采用hbm公司生产的型号为pw4mc3的压力传感器；两组压力传感器6安装在静止块4背离活动块5的一侧并一字排列分布；
43.静止块4和活动块5采用绝缘材质制成立方体结构且并列设置；静止块4和活动块5贴合组成的整体宽度小于动触头的宽度/开距。
44.显示单元采用触摸显示屏，集人机交互和显示与一体，通过显示单元可进行参数设置、数据查询等工作。
45.工作原理：
46.测试装置开机后自动复位，通过行程反馈单元及驱动模块2带动活动块5靠近并贴合静止块4保持在最小开距初始位置；
47.使用者通过显示单元下达操作指令，指令依次通过第二数据处理模块、第二无线通信模块、第一无线通信模块、第一数据处理模块、恒速电机驱动模块驱动直流电机；
48.测试装置通过驱动模块2带动活动块5远离静止块4达到最大开距测试位，并通过行程反馈单元记录位置信息，然后将被测触头放入活动块5和静止块4之间，通过驱动模块2带动活动块5靠近静止块4，使得活动块5和静止块4均与被测触头接触，并通过行程反馈单元记录位置信息，通过行程反馈单元记录的前后两次位置信息可计算出被测触头的开距。
49.被测触头从活动块5和静止块4之间抽出，驱动模块2自动带动活动块5移动调节好与静止块4之间的距离，使得活动块5与静止块4组成的整体宽度刚好与被测触头的开距相同；
50.之后将调整好距离的活动块5与静止块4放置在被测量隔离开关触指对之间，通过静止块4外侧的两组压力传感器6采集与被测量隔离开关触指对接触的压力数据输送给第一数据处理模块；第一数据处理模块通过第一无线通信模块和第二无线通信模块的无线通讯连接将测得的压力数据、当前的行程反馈单元记录位置信息发送给第二数据处理模块。
51.第二数据处理模块接收到测得的压力数据并与内置预设的压力值进行对比，从而
判断得出被测量隔离开关触指对的夹紧力是否合格。
52.显示单元用于显示压力传感器6测得的压力数据、当前的行程反馈单元记录位置信息，以及被测量隔离开关触指对的夹紧力是否合格。
53.第二数据处理模块可将接收的压力传感器6测得的压力数据、行程反馈单元记录位置信息、被测触头的开距、夹紧力是否合格等数据存储在存储单元内；可通过打印机将多次测量的数据通过打印机打印机打印出来，方便可对测试结果进行状态研判。
54.第一数据处理模块和第二数据处理模块可采用单片微型计算机。
55.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。