一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置
阅读说明：本技术 一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置 (A rebuild equipment testing arrangement that expands for intelligent substation ) 是由 赵晓东 陈国平 丁津津 孙辉 高博 江玉 张峰 付雷雷 孟金棒 张功营 李锋 于 2021-07-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置,包括环境模拟实验室本体,其特征在于：所述环境模拟实验室本体的内壁的底部固定安装有变电站改扩建设备和竖杆,两个所述竖杆之间安装有电缆和绳索且绳索位于电缆的下方,所述电缆的上端面设置有测试盒,所述测试盒的底部固定安装有半球形壳体,所述半球形壳体的内部设置有探针,所述探针的底部活动安装有滚珠。本发明所述的一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置,通过设置的绳索、探针和滚珠,转动收线盘后,拉绳经定滑轮改变方向后拉动滑块沿绳索移动,由于绳索与电缆的膨胀系数相同,使不会因为温度变化导致两者的间距差距过大,避免测量时出现较大的晃动。(The invention discloses a reconstruction and expansion equipment testing device for an intelligent substation, which comprises an environmental simulation laboratory body and is characterized in that: the environment simulation laboratory body's the bottom fixed mounting of the inner wall has transformer substation to change extension equipment and montant, two install cable and rope between the montant and be located the below of cable, the up end of cable is provided with the test box, the bottom fixed mounting of test box has hemisphere casing, the inside of hemisphere casing is provided with the probe, the bottom movable mounting of probe has the ball. According to the testing device for the reconstruction and expansion equipment of the intelligent substation, the rope, the probe and the ball are arranged, after the take-up reel is rotated, the pull rope is changed in direction through the fixed pulley and then pulls the sliding block to move along the rope, and due to the fact that expansion coefficients of the rope and the cable are the same, the gap difference between the rope and the cable is not too large due to temperature change, and large shaking during measurement is avoided.)
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置。
背景技术
智能变电站主要建在偏僻无人的荒漠地区，该地区昼夜温差大，且沙尘严重，在对变电站改扩建时，需要对改扩建的设备进行测试，确定改扩建设备能否适应该环境，由于变电站使用的电缆，其铜线与绝缘层的热膨胀系数不同，在温度变化较大时，热胀冷缩剧烈易使电缆绝缘层出现裂隙，同时被风刮起的灰尘会将裂隙扩大，而扩大的裂隙使绝缘层与外界接触面积扩大，导致出现缝隙处的绝缘层更易老化，形成正反馈，使绝缘层的缝隙越来越大，最后发展到绝缘层失去绝缘效果，易发生漏电危害人身安全，需要测试出电缆绝缘层在该环境下每隔一段时间的变化情况，便于在设备性能下降到一定界线之前解决，目前主要通过环境模拟试验对设备性能进行测试，环境模拟试验设备是模拟各类环境气候，运输、搬运、振动、等条件下，是企业或机构为验证原材料、半成品、成品质量的一种方法。目的是通过使用各种环境试验设备做试验，来验证材料和产品是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标。
为此，我们提出一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，首先，在检测的过程中，需要尽量减少与电缆的接触面积，测量时将绝缘层上残留的沙尘刮下或将绝缘层刮伤，都会导致下次测量绝缘层时出现误差，影响测试结果的准确程度，其次，在电缆绝缘层出现的损伤较小时，损伤浅难以测量，而且对改扩建的变电站设备进行测试时，设备需要一直处于通电状态，来测试其工作时是否稳定，但是通电的电缆周围会有电磁干扰，若使用电子设备测量电缆，会有测量误差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，包括环境模拟实验室本体，所述环境模拟实验室本体的内壁的底部固定安装有变电站改扩建设备和竖杆，两个所述竖杆之间安装有电缆和绳索且绳索位于电缆的下方，所述电缆的上端面设置有测试盒，所述测试盒的底部固定安装有半球形壳体，所述半球形壳体的内部设置有探针，所述探针的底部活动安装有滚珠，所述变电站改扩建设备与电缆电性连接，所述绳索使用的材料与电缆相同以确保两者的热膨胀系数相同。
本发明进一步的改进在于，所述测试盒的内壁固定连接有转轴，所述转轴的外侧转动连接有杠杆，所述杠杆的一端的底部与探针的顶端固定连接，所述探针的上方设置有弹簧，所述弹簧的一端与杠杆的顶部固定连接，所述弹簧的另一端与测试盒内壁的顶部固定连接，所述杠杆的另一端的背面固定安装有画笔，所述测试盒的内部设置有第二卷纸轴，所述第二卷纸轴的上下两端分别与测试盒内壁的顶部和底部固定连接，所述第二卷纸轴位于杠杆的背面，所述第二卷纸轴的外侧设置有记录纸。
本发明进一步的改进在于，所述测试盒的侧面固定连接有L形板，所述L形板的内部固定安装有轴承，所述轴承的轴心处固定安装有转动杆，所述转动杆的顶部固定连接有第一卷纸轴，所述转动杆的底部外侧设置有若干个凸块，所述转动杆的底部与绳索的外侧接触。
本发明进一步的改进在于，所述测试盒的侧面开设有出纸口，所述记录纸的一侧穿过出纸口后与第一卷纸轴的外侧固定连接，所述画笔与记录纸正面接触。
本发明进一步的改进在于，所述绳索的外侧滑动安装有滑块，所述滑块的上表面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部与测试盒的侧面固定连接。
本发明进一步的改进在于，所述两根所述竖杆的正面均固定安装有收线盘，两根所述竖杆的相对的一侧均固定安装有定滑轮，两个所述收线盘的外侧均设置有拉绳，两根所述拉绳的一端绕过上方的定滑轮后分别与滑块的两侧固定连接。
本发明进一步的改进在于，所述环境模拟实验室本体的正面固定安装有触摸控制屏，所述触摸控制屏用于实时显示变电站改扩建设备的测试情况，所述环境模拟实验室本体的侧面固定安装有吹风机、温度调节仪和储沙箱，所述储沙箱位于吹风机的上方便于在吹风时将沙子吹出。
本发明进一步的改进在于，一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，使用步骤如下：
A：把变电站改扩建设备安装在环境模拟实验室本体的内部，电缆设置在两根竖杆上，启动吹风机和温度调节仪，在环境模拟实验室本体的内部模拟出沙尘严重和温差大的荒漠环境，启动变电站改扩建设备，通过触摸控制屏观察其在该环境下工作是否稳定；
B：完成A步骤后，测试人员每隔一段时间，转动收线盘，拉绳经定滑轮改变方向后拉动滑块沿绳索移动，滑块移动时通过伸缩杆带动测试盒随之移动，探针伸出半球形壳体对电缆进行测量，探针底部的滚珠在测量的过程中沿电缆滚动，由于转动杆与电缆接触的部位设置有凸块增加了摩擦力，滑块移动的过程中，转动杆在轴承的内部转动；
C：在进行B步骤的过程中，当电缆的绝缘层出现损伤，探针与出现损伤的部位接触，弹簧通过推动杠杆将探针向下移动，利用杠杆原理，杠杆另一端的画笔在记录纸上画出波形图，随着测量不断的测量，转动杆转动时带动第一卷纸轴转动，将使用后的记录纸卷起；
D：完成C步骤后，将记录纸从第一卷纸轴上取下，记录纸上画出的波形图可以反映出电缆绝缘层的破损程度，进行下次测试时，通过转动另一个收线盘将滑块拉到另一端，按照上述步骤进行测试。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、通过设置的绳索、探针和滚珠，转动收线盘后，拉绳经定滑轮改变方向后拉动滑块沿绳索移动，由于绳索与电缆的膨胀系数相同，使不会因为温度变化导致两者的间距差距过大，避免测量时出现较大的晃动，滑块移动时通过伸缩杆带动测试盒随之移动，探针伸出半球形壳体对电缆进行测量，半球形壳体的底部为弧形可以减少与电缆的接触面积，探针底部的滚珠在测量的过程中沿电缆滚动，滚珠在测量的过程中滚动可以避免探针刮伤电缆，减少了对测试装置对电缆的影响，提高了测试结果的准确程度；
2、通过设置的转轴、杠杆、弹簧和记录纸，当电缆的绝缘层出现损伤，探针与出现损伤的部位接触，弹簧通过推动杠杆将探针向下移动，利用杠杆原理，由于动力臂远小于阻力臂，动力臂底部的探针检测出电缆上的裂隙后，动力臂移动一小段距离，阻力臂背面的画笔会移动一大段距离，画笔在记录纸上画出波形图，记录纸上画出的波形图可以反映出电缆绝缘层的破损程度，该测量装置可以对较小的损伤进行测量，而且未使用电子设备可以无视电磁干扰，减少了测量误差。
附图说明
图1为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的整体结构示意图。
图2为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的环境模拟实验室本体内部结构示意图。
图3为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的图2中A的放大示意图。
图4为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的测试盒和半球形壳体剖视示意图。
图5为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的测试盒内部结构俯视示意图。
图6为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的L形板剖视示意图。
图7为本发明一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置的部分结构连接示意图。
图中：1、环境模拟实验室本体；2、吹风机；3、温度调节仪；4、储沙箱；5、触摸控制屏；6、变电站改扩建设备；7、竖杆；8、电缆；9、绳索；10、滑块；11、定滑轮；12、收线盘；13、拉绳；14、伸缩杆；15、测试盒；16、半球形壳体；17、L形板；18、转动杆；19、第一卷纸轴；20、记录纸；21、第二卷纸轴；22、转轴；23、杠杆；24、弹簧；25、探针；26、滚珠；27、出纸口；28、画笔；29、轴承；30、凸块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，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他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-7所示，一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，包括环境模拟实验室本体（1），环境模拟实验室本体（1）的内壁的底部固定安装有变电站改扩建设备（6）和竖杆（7），两个竖杆（7）之间安装有电缆（8）和绳索（9）且绳索（9）位于电缆（8）的下方，电缆（8）的上端面设置有测试盒（15），测试盒（15）的底部固定安装有半球形壳体（16），半球形壳体（16）的内部设置有探针（25），探针（25）的底部活动安装有滚珠（26），变电站改扩建设备（6）与电缆（8）电性连接，绳索（9）使用的材料与电缆（8）相同以确保两者的热膨胀系数相同，确保在温度变化时，电缆（8）与绳索（9）间的距离不会因为热胀冷缩而差距过大，避免测量时出现较大的晃动，导致测量时误差变大。
测试盒（15）的内壁固定连接有转轴（22），转轴（22）的外侧转动连接有杠杆（23），杠杆（23）的一端的底部与探针（25）的顶端固定连接，探针（25）的上方设置有弹簧（24），弹簧（24）的一端与杠杆（23）的顶部固定连接，弹簧（24）的另一端与测试盒（15）内壁的顶部固定连接，杠杆（23）的另一端的背面固定安装有画笔（28），测试盒（15）的内部设置有第二卷纸轴（21），第二卷纸轴（21）的上下两端分别与测试盒（15）内壁的顶部和底部固定连接，第二卷纸轴（21）位于杠杆（23）的背面，第二卷纸轴（21）的外侧设置有记录纸（20），弹簧（24）向下推动杠杆（23）使探针（25）一直与电缆（8）接触。
测试盒（15）的侧面固定连接有L形板（17），L形板（17）的内部固定安装有轴承（29），轴承（29）的轴心处固定安装有转动杆（18），转动杆（18）的顶部固定连接有第一卷纸轴（19），转动杆（18）的底部外侧设置有若干个凸块（30），转动杆（18）的底部与绳索（9）的外侧接触。
测试盒（15）的侧面开设有出纸口（27），记录纸（20）的一侧穿过出纸口（27）后与第一卷纸轴（19）的外侧固定连接，画笔（28）与记录纸（20）正面接触。
绳索（9）的外侧滑动安装有滑块（10），滑块（10）的上表面固定连接有伸缩杆（14），伸缩杆（14）的顶部与测试盒（15）的侧面固定连接，由于测试盒（15）自身具有一定的重量向下压伸缩杆（14），随着温度变化，绳索（9）与电缆（8）之间距离的改变，伸缩杆（14）的长度随之变化，使探针（25）始终与电缆（8）接触。
两根竖杆（7）的正面均固定安装有收线盘（12），两根竖杆（7）的相对的一侧均固定安装有定滑轮（11），两个收线盘（12）的外侧均设置有拉绳（13），两根拉绳（13）的一端绕过上方的定滑轮（11）后分别与滑块（10）的两侧固定连接。
环境模拟实验室本体（1）的正面固定安装有触摸控制屏（5），触摸控制屏（5）用于实时显示变电站改扩建设备（6）的测试情况，环境模拟实验室本体（1）的侧面固定安装有吹风机（2）、温度调节仪（3）和储沙箱（4），储沙箱（4）位于吹风机（2）的上方便于在吹风时将沙子吹出，吹风机（2）、温度调节仪（3）和储沙箱（4）共同模拟出荒漠的环境，同时定期将环境模拟实验室本体（1）内堆积的沙子清理出来。
通过采用上述技术方案：通过设置的绳索（9）、探针（25）和滚珠（26），转动收线盘（12），拉绳（13）经定滑轮（11）改变方向后拉动滑块（10）沿绳索（9）移动，由于绳索（9）与电缆（8）的膨胀系数相同，使不会因为温度变化导致两者的间距差距过大，避免测量时出现较大的晃动，滑块（10）移动时通过伸缩杆（14）带动测试盒（15）随之移动，探针（25）伸出半球形壳体（16）对电缆（8）进行测量，半球形壳体（16）的底部为弧形可以减少与电缆（8）的接触面积，探针（25）底部的滚珠（26）在测量的过程中沿电缆（8）滚动，滚珠（26）在测量的过程中滚动可以避免探针（25）刮伤电缆（8），减少了对测试装置对电缆（8）的影响，提高了测试结果的准确程度。
实施例2
如图1-7所示，一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，包括环境模拟实验室本体（1），环境模拟实验室本体（1）的内壁的底部固定安装有变电站改扩建设备（6）和竖杆（7），两个竖杆（7）之间安装有电缆（8）和绳索（9）且绳索（9）位于电缆（8）的下方，电缆（8）的上端面设置有测试盒（15），测试盒（15）的底部固定安装有半球形壳体（16），半球形壳体（16）的内部设置有探针（25），探针（25）的底部活动安装有滚珠（26），变电站改扩建设备（6）与电缆（8）电性连接，绳索（9）使用的材料与电缆（8）相同以确保两者的热膨胀系数相同。
测试盒（15）的内壁固定连接有转轴（22），转轴（22）的外侧转动连接有杠杆（23），杠杆（23）的一端的底部与探针（25）的顶端固定连接，探针（25）的上方设置有弹簧（24），弹簧（24）的一端与杠杆（23）的顶部固定连接，弹簧（24）的另一端与测试盒（15）内壁的顶部固定连接，杠杆（23）的另一端的背面固定安装有画笔（28），测试盒（15）的内部设置有第二卷纸轴（21），第二卷纸轴（21）的上下两端分别与测试盒（15）内壁的顶部和底部固定连接，第二卷纸轴（21）位于杠杆（23）的背面，第二卷纸轴（21）的外侧设置有记录纸（20），连接有探针（25）的一段为动力臂，连接有画笔（28）的一段为阻力臂，杠杆（23）受力时绕转轴（22）转动，杠杆（23）动力臂的长度远小于阻力臂的长度，便于测量出微小的变化。
通过采用上述技术方案：通过设置的转轴（22）、杠杆（23）、弹簧（24）和记录纸（20），当电缆（8）的绝缘层出现损伤，探针（25）与出现损伤的部位接触，弹簧（24）通过推动杠杆（23）将探针（25）向下移动，利用杠杆原理，由于动力臂远小于阻力臂，动力臂底部的探针（25）检测出电缆（8）上的裂隙后，动力臂移动一小段距离，阻力臂背面的画笔（28）会移动一大段距离，画笔（28）在记录纸（20）上画出波形图，记录纸（20）上画出的波形图可以反映出电缆（8）绝缘层的破损程度，该测量装置可以对较小的损伤进行测量，而且未使用电子设备可以无视电磁干扰，减少了测量误差。
需要说明的是，本发明为一种用于智能变电站的改扩建设备测试装置，在使用时，首先，把变电站改扩建设备（6）安装在环境模拟实验室本体（1）的内部，电缆（8）设置在两根竖杆（7）上，启动吹风机（2）和温度调节仪（3），在环境模拟实验室本体（1）的内部模拟出沙尘严重和温差大的荒漠环境，启动变电站改扩建设备（6），通过触摸控制屏（5）观察其在该环境下工作是否稳定，其次，测试人员每隔一段时间，转动收线盘（12），拉绳（13）经定滑轮（11）改变方向后拉动滑块（10）沿绳索（9）移动，滑块（10）移动时通过伸缩杆（14）带动测试盒（15）随之移动，探针（25）伸出半球形壳体（16）对电缆（8）进行测量，探针（25）底部的滚珠（26）在测量的过程中沿电缆（8）滚动，由于转动杆（18）与电缆（8）接触的部位设置有凸块（30）增加了摩擦力，滑块（10）移动的过程中，转动杆（18）在轴承（29）的内部转动，再者，当电缆（8）的绝缘层出现损伤，探针（25）与出现损伤的部位接触，弹簧（24）通过推动杠杆（23）将探针（25）向下移动，利用杠杆原理，杠杆（23）另一端的画笔（28）在记录纸（20）上画出波形图，随着测量不断的测量，转动杆（18）转动时带动第一卷纸轴（19）转动，将使用后的记录纸（20）卷起，最后，将记录纸（20）从第一卷纸轴（19）上取下，记录纸（20）上画出的波形图可以反映出电缆（8）绝缘层的破损程度，进行下次测试时，通过转动另一个收线盘（12）将滑块（10）拉到另一端，按照上述步骤进行测试。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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