适用于高压断路器的故障模拟装置及可靠性测试方法

技术领域

本申请涉及高压线路传输的技术领域，特别是涉及一种适用于高压断路器的故障模拟装置及可靠性测试方法。

背景技术

随着高压线路传输技术的发展，出现了高压断路器，高压断路器设有电机及控制器，上述控制器可以检测到高压断路器的电机所承受的扭矩及流经的电流，当高压断路器出现卡滞(卡死)或者阻力异常增大时，控制器能得到一个异常的扭矩及电流的反馈，当上述扭矩及电流超过设定的阈值时，控制器会将故障上传，通过切断上级的高压断路器，可以避免电路系统的崩溃，因此，为了保证高压断路器的正常工作，需要对高压断路器进行可靠性测试。

传统的可靠性测试方法，通过堵转工装对高压断路器的电机进行卡滞，进而验证控制器的响应情况，即控制器是否能够将故障上传。

然而，上述传统的可靠性测试方法及工装在验证控制器的响应情况时，卡滞的高压断路器不能正常工作，即在测试过程中线路出现短路等故障时，高压断路器不能及时切断线路，存在安全隐患，因此，传统的可靠性测试方法及工装对高压断路器可靠性的测试效果较差。

发明内容

基于此，有必要针对传统的可靠性测试方法及工装对高压断路器的可靠性测试效果较差的问题，提供一种适用于高压断路器的故障模拟装置及可靠性测试方法。

一种适用于高压断路器的故障模拟装置，所述故障模拟装置包括磁粉制动器、联轴器、安装座及调节机构，所述磁粉制动器装设于所述安装座，所述联轴器与所述磁粉制动器的输出轴相连接，所述联轴器背离所述磁粉制动器的一端用于与所述高压断路器的电机的输出轴相连接，所述安装座用于固定于高压断路器，所述调节机构与所述磁粉制动器电连接，所述调节机构用于调节所述磁粉制动器的扭矩大小以验证所述高压断路器的控制器的响应情况。

在其中一个实施例中，所述磁粉制动器的输出轴具有平键槽，所述联轴器通过平键与所述磁粉制动器的输出轴相连接。

上述故障模拟装置，在使用时，通过磁粉制动器作为负载，有利于在高压断路器启动前设置加载于高压断路器的扭矩参数，并且在高压断路器运行时改变扭矩，从而能够在高压断路器不进行卡滞的情况下，模拟高压断路器不同扭矩的故障情况，从而保障高压断路器在测试过程也能够正常工作，因此，上述故障模拟装置提高了对高压断路器可靠性的测试效果。

一种可靠性测试方法，

提供上述的故障模拟装置；

将所述联轴器与所述高压断路器的电机的输出轴相连接；

设定所述磁粉制动器的扭矩参数，启动所述高压断路器；

根据所述扭矩参数调节所述磁粉制动器的扭矩至第一预设扭矩；

验证所述高压断路器的控制器于所述第一预设扭矩下的第一响应情况；

根据所述扭矩参数调节所述磁粉制动器的扭矩至第二预设扭矩；

验证所述高压断路器的控制器于所述第二预设扭矩下的第二响应情况；

基于所述第一响应情况和所述第二响应情况判断所述高压断路器是否出现故障。

在其中一个实施例中，所述控制器能够检测到所述高压断路器的电机所受到的扭矩及流经的电流，所述高压断路器设有阈值，当所述高压断路器的电机所受到的扭矩及流经的电流达到所述阈值时，所述控制器能得到一个扭矩及电流异常反馈。

在其中一个实施例中，所述磁粉制动器于所述第一预设扭矩能够使得所述高压断路器在启动后直接卡滞，且所述第一响应情况为得到所述异常反馈时，所述高压断路器判断为于所述第一预设扭矩下未出现故障。

在其中一个实施例中，所述第二预设扭矩小于所述第一预设扭矩。

在其中一个实施例中，当所述第一预设扭矩及所述第二预设扭矩均大于所述阈值，所述第一响应情况及所述第二响应情况均为得到所述异常反馈时，所述高压断路器判断为未出现故障。

在其中一个实施例中，当所述第一预设扭矩等于或大于所述阈值，且所述第二预设扭矩小于所述阈值，所述第一响应情况为得到所述异常反馈，所述第二响应情况为未得到所述异常反馈时，所述高压断路器判断为未出现故障。

在其中一个实施例中，当所述第一预设扭矩及所述第二预设扭矩均小于所述阈值，且所述第一响应情况及所述第二响应情况均为未得到所述异常反馈时，所述高压断路器判断为未出现故障。

在其中一个实施例中，所述控制器能够对所述高压断路器的电机所受到的扭矩及流经的电流进行实时的监测，并输出动态变化的第三响应情况，所述第三响应情况包括所述第一响应情况、所述第二响应情况及所述第一预设扭矩与所述第二预设扭矩区间内的响应情况。

上述可靠性测试方法在测试时，通过磁粉制动器作为负载，有利于在高压断路器启动前设置加载于高压断路器的扭矩，并且在高压断路器运行时改变扭矩，从而能够在高压断路器不进行卡滞的情况下，实现高压断路器在不同扭矩加载情况下的可靠性测试，从而保障高压断路器在测试过程也能够正常工作，因此，上述可靠性测试方法提高了对高压断路器可靠性的测试效果。

附图说明

图1为一实施例中可靠性测试方法的流程图。

图2为一实施例中高压断路器的结构示意图。

图3为一实施例中故障模拟装置的结构示意图。

图4为一实施例中高压断路器与故障模拟装置装配的结构示意图。

附图标号说明

10、故障模拟装置；20、高压断路器；21、电机；22、电机的输出轴；23、支架；24、极柱；100、磁粉制动器；110、磁粉制动器的输出轴；200、联轴器；300、安装座。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至图4所示，在一个实施例中，本申请提供一种故障模拟装置10，其中包括磁粉制动器100、联轴器200、安装座300及调节机构，磁粉制动器100装设于安装座300，联轴器200与磁粉制动器的输出轴110相连接，联轴器200背离磁粉制动器100的一端用于与高压断路器20的电机的输出轴22相连接，安装座300用于固定于高压断路器20，调节机构与磁粉制动器100电连接，调节机构用于调节磁粉制动器100的扭矩大小以验证高压断路器20的控制器(未示出)的响应情况。

上述故障模拟装置10在使用时，通过磁粉制动器100作为负载，有利于在高压断路器20启动前设置加载于高压断路器20的扭矩参数，并且在高压断路器20运行时改变扭矩，从而能够在高压断路器20不进行卡滞的情况下，模拟高压断路器20不同扭矩的故障情况，从而保障高压断路器20在测试过程也能够正常工作，因此，上述故障模拟装置10提高了对高压断路器20可靠性的测试效果。

进一步地，结合图2至图4所示，在一些实施例中，磁粉制动器的输出轴110具有平键槽，联轴器200通过平键与磁粉制动器的输出轴110相连接。具体地，通过平键连接的方式，可以提高故障模拟装置10的拆装简便性。

更进一步地，结合图4所示，在一个实施例中，安装座300固定于高压断路器20的支架23上。具体地，安装座300固定于高压断路器20的支架23上的方式可以为螺栓连接、卡扣连接等固定方式。通过安装座300的设置，有利于提供故障模拟装置10的工作稳定性。

如图1至图4所示，在一个实施例中，本申请提供一种可靠性测试方法，其中包括步骤：

S100、提供上述的故障模拟装置10；

S200、将联轴器200与高压断路器20的电机的输出轴22相连接；

S300、设定磁粉制动器100的扭矩参数，启动高压断路器20；

S400、根据扭矩参数调节磁粉制动器100的扭矩至第一预设扭矩；

S500、验证高压断路器20的控制器于第一预设扭矩下的第一响应情况；

S600、根据扭矩参数调节磁粉制动器100的扭矩至第二预设扭矩；

S700、验证高压断路器20的控制器于第二预设扭矩下的第二响应情况；

S800、基于第一响应情况和第二响应情况判断高压断路器20是否出现故障。

具体地，控制器可以检测到高压断路器20的电机21的扭矩及电流，上述控制器的响应情况指的是，控制器能否在磁粉制动器100的不同的扭矩大小的情况下，依然能够上传预期的检测情况。上述可靠性测试方法除了实现高压断路器20在卡滞的情况下对控制器的响应情况的测试之外，还能够实现在高压断路器20运作过程中，也能够进行测试的功能，从而在高压断路器20在正常工作的前提下，完成可靠性的测试，提高了对高压断路器20可靠性的测试效果。

上述可靠性测试方法在进行测试时，首先可以将磁粉制动器100预紧装设于安装座300。通过预紧的方式，有利于为磁粉制动器100的安装提供更灵活的调整空间。然后，将联轴器200与磁粉制动器的输出轴110相连接。同时，将联轴器200背离磁粉制动器100的一端与高压断路器20的电机的输出轴22相连接。在上述连接完成后，将磁粉制动器100锁紧装设于安装座300，并将安装座300固定于高压断路器20的支架23上。上述安装结构简单，安装步骤简便，有利于提高测试效率。另外，通过磁粉制动器100作为负载，有利于在高压断路器20启动前设置加载于高压断路器20的扭矩，并且在高压断路器20运行时改变扭矩，从而能够在高压断路器20不进行卡滞的情况下，实现高压断路器20在不同扭矩加载情况下的可靠性测试，从而保障高压断路器20在测试过程也能够正常工作，因此，上述可靠性测试方法提高了对高压断路器20可靠性的测试效果。

结合图1至图4所示，在一个实施例中，控制器能够检测到高压断路器20的电机21所受到的扭矩及流经的电流，高压断路器20设有阈值，当高压断路器20的电机21所受到的扭矩及流经的电流达到阈值时，控制器能得到一个扭矩及电流异常反馈，第一响应情况及第二响应情况均包括得到异常反馈及未得到异常反馈。

具体地，当高压断路器20正常工作时，即电机的输出轴22连接至其他的工作元件，上述工作元件会作为负载而对高压断路器20的电机21产生一定的扭矩并产生一定的电流，上述阈值指的是，高压断路器20的电机21能够承受的保护扭矩。当高压断路器20的负载对高压断路器20产生的扭矩超出了上述所设定的阈值，则高压断路器20能够得到一个扭矩反馈及电流反馈，该扭矩反馈及电流反馈作为高压断路器20异常的根据。因此，通过第一响应情况及第二响应情况均包括得到异常反馈及未得到异常反馈，即通过控制器的响应情况通过检测到的实际扭矩与阈值进行比较而执行响应动作的设置，提高了工作可靠性及测试的效率。

结合图1至图4所示，在一个实施例中，在磁粉制动器100于第一预设扭矩能够使得高压断路器20在启动后直接卡滞，且第一响应情况为得到异常反馈时，高压断路器20判断为于第一预设扭矩下未出现故障。具体地，通过磁粉制动器100的扭矩设定为第一预设扭矩，磁粉制动器100能够使得高压断路器20在启动后直接卡滞的设置，从而能够直接验证在高压断路器20卡滞的情况下控制器的响应情况，具体为，当第一响应情况为得到异常反馈时，即控制器能够正常工作，则高压断路器20判断为于第一预设扭矩下未出现故障，另外，若第一响应情况为未得到异常反馈时，即控制器未能够正常工作，则高压断路器20判断为于第一预设扭矩下出现故障，上述设置提高了对高压断路器20可靠性的测试效果。从该实施例中，需要说明的是，本申请除了能够模拟在高压短路器20不进行卡滞情况下(高压断路器20能够正常运作的情况下)的可靠性测试之外，本申请的故障模拟装置10也能够实现需要模拟高压短路器20卡滞的情况下的可靠性测试。

结合图1至图4所示，在一些实施例中，第二预设扭矩小于第一预设扭矩。具体地，通过第二预设扭矩小于第一预设扭矩的设置，能够实现在一定的区间范围内进行测试，提高了对高压断路器20可靠性的测试效果。

结合图1至图4所示，进一步地，在一个实施例中，当第一预设扭矩及第二预设扭矩均大于阈值，第一响应情况及第二响应情况均为得到异常反馈时，高压断路器20判断为未出现故障。具体地，当第一预设扭矩及第二预设扭矩均大于阈值，且第一响应情况或第二响应情况为未得到异常反馈，或第一响应情况及第二响应情况均为未得到异常反馈时，则高压断路器20判断为出现故障。通过上述第一预设扭矩及第二预设扭矩均大于阈值的设置，能够实现在大于阈值的区间内对高压断路器20的可靠性测试，提高了测试效果。

结合图1至图4所示，进一步地，在一个实施例中，当第一预设扭矩等于或大于阈值，且第二预设扭矩小于阈值，第一响应情况为得到异常反馈，第二响应情况为未得到异常反馈时，高压断路器20判断为未出现故障。具体地，当第一响应情况为未得到异常反馈，即控制器未能正常工作，则高压断路器20判断为未出现故障。上述设置进一步完善了测试范围，有利于提高对高压断路器20可靠性的测试效果。

结合图1至图4所示，进一步地，在一个实施例中，当第一预设扭矩及第二预设扭矩均小于阈值时，第一响应情况及第二响应情况均为未得到异常反馈，高压断路器20判断为未出现故障。具体地，上述第一预设扭矩及第二预设扭矩均小于阈值时的设置保证控制器在正常扭矩范围内不会发生报错现象，更进一步完善了测试范围，有利于提高对高压断路器20可靠性的测试效果。

结合图1至图4所示，进一步地，在一个实施例中，控制器能够对高压断路器20的电机21所受到的扭矩及流经的电流进行实时的监测，并输出动态变化的第三响应情况，第三响应情况包括第一响应情况、第二响应情况及第一预设扭矩与第二预设扭矩区间内的响应情况。具体地，动态变化的第三响应情况指的是控制器在一定的加载的扭矩范围内，持续发出的响应情况，进一步地，如从第二预设扭矩慢慢增大至第一预设扭矩的过程中，控制器都能做出响应，并输出完整的响应过程，该过程为第三响应过程，其中包括两个端点，即第一响应情况及第二响应情况。通过上述第三响应情况的设置，能够更加直观地看出整个过程的响应情况，体现本申请可靠性测试方法的可靠性及高效性，有利于提高对高压断路器20可靠性的测试效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。