一种用于断路器机械电气寿命以及短路试验的试验装置的制作方法

本技术涉及试验设备，尤其涉及一种用于断路器机械电气寿命以及短路试验的试验装置。

背景技术：

1、断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，是用来保护建筑物的线路设施的过电流及类似用途。现市面上使用的断路器，为了考核断路器的性能与标准，在出厂前需要对断路器进行多种试验测试其工作状况。

2、其中对于断路器的机械和电气寿命试验，要求断路器应能在额定电流下进行足够的操作循环次数，如，对于额定电流大于32a的断路器，操作频率应为每小时120次循环操作，在每一次操作循环中，断路器应保持在断开位置至少28s。如果是有关人力操作，在驱动过程中应以(0.1±0.025)m/s的操作速度操作断路器。

3、而对于在进行断路器的短路试验时，要求断路器应能进行规定的短路操作次数，在短路操作时不应危及操作者，也不应在带电导电部件之间或带点导电部件与地之间产生闪络。如，当在大气中试验，需要在断路器排气孔或规定位置处放置一个栅格电路来检测断路器发射出来的游离气体、需在断路器近处设置聚乙烯薄膜观测其是否溶洞来判断断路器短路操作时是否会对操作者产生危害，其中栅格电路与试验电路的连接依照国标文件执行。

4、同时为实现断路器能在机械和电气寿命试验以及进行短路试验时，能有效率的、更安全的进行自动化试验测试，一般需要使用断路器试验设备，现有的一些试验设备通过气缸气压驱动，实现对于分合闸的控制，且其分合闸路径为直线分合闸。

5、但现有的该类试验设备在进行气压控制时，一般会由于气压不稳定或其他情况，造成断路器在进行机械和电气寿命试验的操作循环次数时，会出现速度控制误差大的情况。此外，现有大多断路器开关其分合闸路径是弧形的，不是直线路径，而且对于开关手柄较短的断路器，直线分合闸会失败，进而造成断路器在进行机械和电气寿命试验以及进行短路试验时，会出现测试过程精准差的情况。

技术实现思路

1、鉴于上述不足，本实用新型提供了一种在进行断路器机械电气寿命以及短路试验时，可在规定的速度下模拟实际人力操作，实现操作过程中可拟合断路器开关的开合闸路径，且测试过程精准高的试验装置。

2、为了实现以上目的，本实用新型采用了一种用于断路器机械电气寿命以及短路试验的试验装置，包括外箱体、样品安装模块、三轴运动组件、末端传动组件以及为试验装置提供动力的电控系统，样品安装模块、三轴运动组件以及末端传动组件均分布于所述的外箱体上，并限位；

3、样品安装模块包括检测栅格、样品安装区，所述的外界的待测试样品于样品安装区限定，并接线，所述的检测栅格分布于样品安装区的一侧，通过所述的检测栅格，构成外界的待测试样品于检测过程中，并执行对于发射的游离气体的检测动作；

4、所述的末端传动组件包括可弧形形式驱动外界的待测试样品进行分合闸工作的分合闸开关驱动部件，所述的末端传动组件连接于三轴运动组件上，通过所述的电控系统驱动三轴运动组件带动末端传动组件于外箱体上执行三轴移动动作，并通过所述的分合闸开关驱动部件驱动外界的待测试样品的分合闸手柄执行扳动动作。

5、本实用新型有益效果在于：通过将试验装置涉及外箱体、样品安装模块、三轴运动组件、末端传动组件以及电控系统，且将样品安装模块限位组成涉及检测栅格、样品安装区，其中外箱体的上方可起到类似工作台的作用，三轴运动组件的作用主要起到驱动末端传动组件进行三轴方向的移动，使得末端传动组件的分合闸开关驱动部件可与安装到样品安装模块的样品安装区内的待测试样品分合闸手柄，即断路器的手柄进行位置对正，并由于分合闸开关驱动部件是一种可通过弧形形式对分合闸手柄可进行动作的部件，由此使得该分合闸开关驱动部件的运动轨迹可拟合断路器的手柄扳动的开合闸路径进行动作，由此确保了自动化驱动断路器的手柄动作时，其动作精准可靠，而电控系统为试验装置的总控部分，可支持试验装置的供电，同时也可支持三轴运动组件与末端传动组件的驱动提供动力以及移动时的限位检测，进而驱动三轴运动组件与末端传动组件的联动动作，并作用断路器上，实现自动化的驱动分合闸手柄进行扳动，即实现对于断路器的通断，此外，对于试验装置在进行寿命试验时，断路器会通过接线接入电控系统检测其是否正常通断，而对于短路试验，断路器会外接设备，观测短路时造成的后果，且通过电控系统还可支持对于分合闸断路器时的起点位置、终点位置、速度、分合闸的次数、分合闸的个数等参数的设置，进而实现了试验装置在对于进行断路器机械电气寿命以及短路试验时，其测试过程精准高；且由于试验装置的样品安装模块中还涉及检测栅格，由此使得当在断路器短路的试验中，通过检测栅格与相应电路检测断路器发射的游离气体来判断短路操作时是否危害使用者，从而判断产品是否合格，在断路器机械电气寿命的试验中，不需检测栅格，仅需判断断路器中有无电流流通判断断路器是否损坏，从而判断产品是否合格。

6、本实用新型进一步设置为，三轴运动组件包括x轴直线运动模组、y轴直线运动模组与z轴直线运动模组，所述的x轴直线运动模组包括x轴驱动体，y轴直线运动模组包括y轴驱动体，z轴直线运动模组包括z轴驱动体；

7、所述的三轴运动组件通过x轴直线运动模组限位于外箱体上，所述的y轴直线运动模组与x轴直线运动模组相连，z轴直线运动模组与y轴直线运动模组相连，所述的末端传动组件与z轴直线运动模组相连；

8、所述的x轴直线运动模组，通过x轴驱动体驱动x轴直线运动模组动作，并连带驱动y轴直线运动模组移动，所述的y轴直线运动模组，通过y轴驱动体驱动y轴直线运动模组动作，并连带驱动z轴直线运动模组移动，所述的z轴直线运动模组，通过z轴驱动体驱动z轴直线运动模组动作，并连带驱动末端传动组件移动，形成通过x轴、y轴以及z轴直线运动模组之间三轴方向分别的移动动作，构成末端传动组件上的分合闸开关驱动部件与外界的待测试样品的分合闸手柄的对位。

9、通过上述设置，使得了三轴运动组件在对末端传动组件进行所需的三轴移动动作，可进行可靠驱动，由此确保了设计的合理性。

10、本实用新型进一步设置为，样品安装区包括样品安装箱以及固设于样品安装箱内的导轨，外界的待测试样品于导轨上安装限位。

11、通过上述设置，确保了待试验的断路器产品可在试验装置进行可靠安装，且由于安装后待试验的断路器产品是装于导轨上的，即可在导轨上进行左右滑动，手用力点就能推动，同时由于试验装置分合闸开关时，力的方向是上下的，也不会让它左右移动，进一步确保了安装的可靠，此外，由于断路器产品是装于导轨上，且一般导轨是可支持多个断路器同时安装的，即试验装置在可将多个断路器产品同时装在导轨上，并在同一批次中进行试验，由此大大提高了本试验装置的试验效率。

12、本实用新型进一步设置为，x轴直线运动模组还包括x轴模组机体与x轴滑块，所述的x轴模组机体固设于外箱体上，x轴驱动体与所述的x轴模组机体相连，并为x轴模组机体提供动力，所述x轴滑块滑动连接于x轴模组机体上，通过所述的x轴驱动体，构成x轴滑块于x轴模组机体上滑移动作；

13、y轴直线运动模组还包括y轴模组机体、y轴滑块以及模组连接件，y轴驱动体与所述的y轴模组机体相连，并为y轴模组机体提供动力，所述的y轴滑块滑动连接于y轴模组机体上，通过所述的y轴驱动体，构成y轴滑块于y轴模组机体上滑移动作，所述的模组连接件固设于x轴滑块上；

14、z轴直线运动模组还包括z轴模组机体与z轴滑块，所述的z轴模组机体连接于模组连接件上，所述z轴驱动体与z轴模组机体相连，并为z轴模组机体提供动力，所述的z轴滑块滑动连接于z轴模组机体上，通过所述的z轴驱动体，构成z轴滑块于z轴模组机体上滑移动作。

15、通过上述设置，可进一步确保三轴运动组件在对末端传动组件进行所需三轴移动动作的可靠驱动。

16、本实用新型进一步设置为，分合闸开关驱动部件为齿轮件，所述的末端传动组件还包括末端传动机身、末端传动驱动体、传动滑块、齿条、支撑座以及支撑轴；

17、所述的末端传动机身固设于z轴滑块上，所述的末端传动驱动体与末端传动机身相连，并为末端传动机身提供动力，所述的传动滑块连接于末端传动机身上，通过所述的末端传动驱动体，构成传动滑块于末端传动机身上滑移动作；所述的齿条连接于传动滑块上，支撑座固设于末端传动机身上，支撑轴设于所述的支撑座上，所述支撑座与支撑轴之间设置有轴承，所述的齿轮件套设于支撑轴上，所述的齿轮件与齿条呈啮合式连接。

18、通过上述设置，确保了末端传动组件在对断路器的分合闸手柄自动化驱动时，该末端传动组件的内部可进行可靠传动。

19、本实用新型进一步设置为，分合闸开关驱动部件包括圆柱齿轮、于圆柱齿轮其轮齿位置形成的延伸件，所述的延伸件相对于远离圆柱齿轮其轮齿位置的一端向外延伸，分合闸开关驱动部件与外界待测试样品的分合闸手柄接触阶段，延伸件上向外延伸的该端抵触于外界待测试样品的分合闸手柄的底端。

20、通过上述设置，使得分合闸开关驱动部件在驱动断路器手柄进行分合闸工作时，可适用于各规格的断路器，且不会由于部分断路器其手柄过短时，分合闸开关驱动部件与断路器手柄接触不到的情况，由此确保了试验装置的实用性。

21、本实用新型进一步设置为，样品安装区还包括限制安装导轨的外界待测试样品于样品安装箱内晃动的挡板，所述的挡板于样品安装箱上呈可开启式连接，通过该挡板于样品安装箱上关闭或开启，构成外界的待测试样品于样品安装箱内的晃动限制或限制解除，且该挡板上开设有裸露槽，安装限位于导轨上的外界待测试样品，通过所述的裸露槽，构成外界待测试样品的分合闸手柄以及控制区裸露于样品安装区的外侧。

22、通过上述设置，使得断路器在样品安装区内安装时，不易出现晃动，造成影响试验过程中，分合闸开关驱动部件与断路器手柄接触的可靠性，且通过在挡板上开设有裸露槽的结构设计，实现了本试验装置在确保断路器不易晃动的情况，不会影响试验的正常进行。

23、本实用新型进一步设置为，电控系统设于外箱体内。

24、通过上述设置，使得给予电控系统可靠的安装防护。