短路故障检测装置的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种短路故障检测装置。

背景技术：

电力电子变压器的内部一般具有保护电路，当电力电子变压器的内部、外部发生短路时，保护电路会迅速动作避免电力电子变压器烧坏。但因动作迅速，工作人员无法知晓发生短路的具体线路。

市场上出现了短路故障检测装置用于检测电力电子变压器的短路线路，但是现有技术中短路故障检测装置的结构较单一，无法满足用户的使用需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种短路故障检测装置，以解决现有技术中的不足。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种短路故障检测装置,包括绝缘箱体和指示部件；

所述绝缘箱体的内部具有腔体，所述腔体分别包括第一侧壁、第二侧壁以及分别位于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在第一方向间隔且相对设置，所述第三侧壁与所述第四侧壁在第二方向间隔且相对设置，所述腔体的内部具有分别沿着所述第二方向间隔分布的第一金属片以及通过导电体与所述第一金属片电连接的第二金属片，所述第一金属片的两端和所述第二金属片的两端分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁固定连接，所述第一金属片靠近所述第三侧壁，所述第二金属片靠近所述第四侧壁，所述第二金属片为弹性片，所述第一金属片和所述第二金属片分别与接入导线和接出导线连接；

所示指示部件包括有指示盒体、指示盖和第一弹性部件，所述指示盒体设置在所述第四侧壁上，所述指示盖设置在所述指示盒体背对所述腔体的一侧，所述指示盖通过卡扣组件与所述指示盒体可拆卸连接，所述第一弹性部件的一端与所述第二金属片的非端部连接，另一端穿过所述指示盒体后与所述指示盖连接。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第一侧壁和所述第二侧壁均开设有与所述腔体连通的通气孔，所述第一金属片与所述第二金属片之间以及所述第二金属片与所述第四侧壁之间分别具有所述通气孔。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第一侧壁和所述第二侧壁上分别固定连接有两个第一限位凸块和两个第二限位凸块，所述第一限位凸块和所述第二限位凸块均位于所述腔体内，其中一个所述第一限位凸块和其中一个第二限位凸块均靠近所述第一金属片背离所述第四侧壁的一侧面，另一个所述第一限位凸块和另一个所述第二限位凸块均靠近所述第二金属片背离所述第三侧壁的侧面，所述第一金属片包括有第一连接片以及分别设置在所述第一连接片两端的第一固定部，两个所述第一固定部分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁固定连接，所述第一连接片分别与其对应的所述第一限位凸块和所述第二限位凸块固定连接，所述第二金属片包括有第二连接片以及分别设置在所述第二连接片两端的第二固定部，所述第二连接片分别与其对应的所述第一限位凸块和所述第二限位凸块固定连接。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第一连接片呈平直结构，所述第二连接片呈波浪结构。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第四侧壁贯穿开设有安装孔，所述指示盒体安装在所述安装孔内，且所述指示盒体的侧壁与所述安装孔的侧壁连接，所述指示盒体相对于所述指示盖的一端开设用于避让孔，所述避让孔用于避让所述第一弹性部件

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第一弹性部件为第一压簧，所述第一压簧的一端与所述第二金属片背离所述第一金属片的一侧面连接，另一端穿过所述避让孔并与所述指示盖朝向所述腔体的一侧面连接。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述卡扣组件包括卡扣凸起和与所述卡扣凸起配合卡接的卡扣凹槽，所述卡扣凸起位于所述指示盒体的侧壁上，所述卡扣凹槽位于所述指示盖上。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述第二金属片与所述第四侧壁之间设置用第二弹性部件，所述第二弹性部件的一端连接有调节螺栓，所述第四侧壁贯穿设置有调节螺纹孔，所述调节螺栓拧紧在所述调节螺纹孔的内部，所述第二弹性部件远离所述调节螺栓的一端与所述第二金属片连接。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述接入导线和所述接出导线均设置有接线端子，所述接线端子为免刺破式接线端子。

作为所述的短路故障检测装置的一种优选的技术方案，所述指示盒体内部设置有液体盒，所述液体盒的内部盛装指示液体，所述第二连接片背离所述第一连接片的一侧设置有与所述液体盒对应的刺破针，所述刺破针的针头穿过所述指示盒体并伸入到所述指示盒体的内部，所述刺破针与所述液体盒之间具有间隙，当所述第二金属片被推动变形时，所述第二金属片带动所述刺破针朝向所述液体盒的方向移动并刺破所述液体盒，所述指示盒设置有供所述指示液体渗漏的渗漏孔。

本发明的有益效果为：第一金属片和第二金属片的两端分别与第一侧壁和第二侧壁固定连接，在排斥力的推动下第二金属片被朝向指示盒体的方向推动，由于第二金属片为弹性金属片，第二金属片的非端部被推动而朝向指示盒体方向凸起。第二金属片的非端部被推动后对第一弹性部件进行压缩，第一弹性部件被压缩后对指示盖产生推动力，进而将指示盖从指示盒体上推离。当故障线路恢复正常后，第一金属片和第二金属片上的电流减小，使得第一金属片和第二金属片之间的排斥力减小，此时第二金属片自动恢复弹性形变。本短路故障检测装置，在线路发生短路时产生的大电流而在第一金属片和第二金属片上产生巨大的排斥力，推动第二金属片发生弹性形变，从而将指示盖推离指示盒体，不同于现有技术中的结构，本方案中工作人员可直接通过观察指示盖是否被推离指示盒体，即可迅速判断电力电子变压器发生故障的线路，方便检测。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为一实施例所述短路故障检测装置的剖视图。

图2为另一实施例所述短路故障检测装置的剖视图。

图3为实施例所述指示盒体的结构示意图。

图中：

1、绝缘箱体；101、第一侧壁；102、第二侧壁；103、第三侧壁；104、第四侧壁；2、第一金属片；201、第一连接片；202、第一固定部；3、第二金属片；301、第二连接片；302、第二固定部；4、腔体；5、第一限位凸块；6、第二限位凸块；7、指示盖；701、盖本体；702、连接部；8、卡扣凸起；9、指示盒体；10、第一弹性部件；11、第二弹性部件；12、调节螺栓；13、通气孔；14、接入导线；15、接出导线；16、免刺破式接线端子；17、外螺纹；18、导电体；19、刺破针；20、液体盒。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图3所示，本发明提供一种短路故障检测装置，应用于电力电子变压器的短路检测，包括绝缘箱体1和指示部件。其中，所述绝缘箱体1的内部具有腔体4，所述腔体4分别第一侧壁101、第二侧壁102第三侧壁103、第四侧壁104、第五侧壁(图中未示出)和第六侧壁(图中未示出)。所述第一侧壁101和所述第二侧壁102在第一方向间隔且相对设置，所述第三侧壁103与所述第四侧壁104在第二方向间隔且相对设置，所述第五侧壁与所述第六侧壁在第三方向间隔且相对设置。第一侧壁101与第二侧壁102平行，第三侧壁103与第四侧壁104平行，第五侧壁和第六侧壁平行，第一侧壁101、第二侧壁102、第三侧壁103、第四侧壁104、第五侧壁和第六侧壁分别围设形成呈长方体结构的绝缘箱体1。所述腔体4的内部具有分别沿着所述第二方向间隔分布的第一金属片2和所述第二金属片3，所述第一金属片2通过导电体18与所述第二金属片3电导通，所述第一金属片2的两端和所述第二金属片3的两端分别与所述第一侧壁101和所述第二侧壁102固定连接，所述第一金属片2靠近所述第三侧壁103，所述第二金属片3靠近所述第四侧壁104，所述第二金属片3为弹性片，所述第一金属片2和所述第二金属片3分别与接入导线14和接出导线15连接。

所示指示部件包括有指示盒体9、指示盖7和第一弹性部件10，所述指示盒体9设置在所述第四侧壁104上，所述指示盖7设置在所述指示盒体9背对所述腔体4的一侧，所示指示盖7通过卡扣组件与所述指示盒体9可拆卸连接。所述第一弹性部件10的一端与所述第二金属片3的非端部连接，另一端穿过所述指示盒体9后与所述指示盖7连接。

参照图1，本说明书中，第一方向指的是z方向，第二方向指的是x方向，第三方向指的是y方向。

在具体使用时，输出母线通过接入导线14接入该短路故障检测装置中，电流从第一金属片2通过导电体18流过第二金属片3，并通过接出导线15流出，此时第一金属片2的电流方向和第二金属片3的电流方向相反，根据电动力的原理可知，当两导体的电流同向时，两导体之间产生吸引力，当两导体的电流反向时，两个导体之间产生排斥力。

当线路发生短路时，第一金属片2和第二金属片3上会突然出现较大的短路电流，此时在第一金属片2第二金属片3之间将生产巨大的排斥力。第一金属片2和第二金属片3的两端分别与第一侧壁101和第二侧壁102固定连接，在排斥力的推动下第二金属片3被朝向指示盒体9的方向推动，由于第二金属片3为弹性金属片，第二金属片3的非端部被推动而朝向指示盒体9方向凸起。第二金属片3的非端部被推动后对第一弹性部件10进行压缩，第一弹性部件10被压缩后对指示盖7产生推动力，进而将指示盖7推离指示盒体9。当故障线路恢复正常后，第一金属片2和第二金属片3上的电流减小，使得第一金属片2和第二金属片3之间的排斥力减小，此时第二金属片3自动恢复弹性形变。本短路故障检测装置，在线路发生短路时产生的大电流而在第一金属片2和第二金属片3上产生巨大的排斥力，推动第二金属片3发生弹性形变，从而推动指示盖7与推离指示盒体9，不同于现有技术中的结构，工作人员可直接通过观察指示盖7是否被推离指示盒体9，即可迅速判断电力电子变压器发生故障的线路，方便检测。

为了避免第五侧壁和第六侧壁阻碍第二金属片3的非端部被推动变形，在本实施例中，所述第二金属片3分别与所述第五侧壁和第六侧壁间隔。

作为一种优选的实施例中，所述第一侧壁101和所述第二侧壁102均开设有与所述腔体4连通的通气孔13，所述第一金属片2与所述第二金属片3之间以及所述第二金属片3与所述第四侧壁104之间分别具有所述通气孔13。通气孔13的设置使得绝缘箱体1的内部与外部连通，保持腔体4内部的气压与外部的大气压相同，在第二金属片3的非端部被排斥力推动发生变形后，防止腔体4内部的气压影响第二金属片3的恢复。

一实施例中，所述第一侧壁101和所述第二侧壁102上分别固定连接有两个第一限位凸块5和第二限位凸块6，所述第一限位凸块5和所述第二限位凸块6均位于所述腔体4内，其中一个所述第一限位凸块5和其中一个第二限位凸块6均靠近所述第一金属片2背离所述第四侧壁104的一侧面，另一个所述第一限位凸块5和另一个所述第二限位凸块6均靠近所述第二金属片3背离所述第三侧壁103的侧面。所述第一金属片2包括有第一连接片201以及分别设置在所述第一连接片201两端的第一固定部202，两个所述第一固定部202分别与所述第一侧壁101和所述第二侧壁102固定连接，所述第一连接片201分别与其对应的所述第一限位凸块5和所述第二限位凸块6固定连接。所述第二金属片3包括有第二连接片301以及分别设置在所述第二连接片301两端的第二固定部302，所述第二连接片301分别与其对应的所述第一限位凸块5和所述第二限位凸块6固定连接。本实施例中，将连接片与限位凸块以及两个固定部分别与第一侧壁101和第二侧壁102连接，保证同一个金属片具有至少三个固定连接点，可有效地提高金属片与绝缘箱体1的连接强度，防止金属片在排斥力的推动下脱离绝缘箱体1的侧壁。此外，由于第一限位凸块5和第二限位凸块6均与第一连接片201和第二连接片301相背离的侧壁固定连接，第一连接片201和第二连接片301在排斥力的推动下，第一连接片201和第二连接片301分别具有朝向第三侧壁103和第四侧壁104运动的趋势，此时可通过第一限位凸块5和第二限位凸块6对第一连接片201和第二连接片301施加一定的抵紧力，减小第一金属片2和第二金属片3脱离第一侧壁101和第二侧壁102的可能性。

具体地，所述第一限位凸块5和第二限位凸块6均为绝缘体。

在本实施例中，所述第一连接片201呈平直结构，所述第二连接片301呈波浪结构。波浪结构的第二连接片301具有较高的灵敏度，第一连接片201和第二连接片301受到较小排斥力的情况下，第二连接片301也能发生较明显的形变，而第一连接片201形状尽可能保持不变。

在另一实施例中，所述第一连接片201和第二连接片301均为平直的片状结构，此种结构的第二连接片301，在受到排斥力时较容易发生弹性形变，检测的灵敏度较高。

一实施例中，所述第四侧壁104贯穿开设有安装孔，所述指示盒体9安装所述安装孔内，且所述指示盒体9的侧壁与所述安装孔的侧壁连接，所述指示盒体9相对于所述指示盖7的一端开设用于避让孔，所述避让孔用于避让所述第一弹性部件10。其中，指示盒体9和指示盖7均为绝缘体。具体地，所述第一弹性部件10为第一压簧，所述第一压簧的一端与所述第二金属片3背离所述第一金属片2的一侧面连接，另一端穿过所述避让孔并与所述指示盖7朝向所述腔体4的一侧面连接。

本实施例中，所述指示盒体9为两端开口的圆筒结构，圆筒结构的其中一个开口端为所述避让孔，另一个开口端设置指示盖7。

具体地，所述卡扣组件包括卡扣凸起8和与所述卡扣凸起8配合卡接的卡扣凹槽，所述卡扣凸起8位于在所述指示盒体9的侧壁上，所述卡扣凹槽位于在所述指示盖7上，实现指示盖7与指示盒体9的可拆卸连接。

其中，所述指示盖7包括盖本体701以及环形设置在所述盖本体701周部的连接部702，所述第一弹性部件10的一端远离所述第二金属片3的一端与所述盖本体701连接，所述卡扣凸起8设置在所述连接部702上。

为了方便安装所述指示盒体9，所述安装孔为螺纹孔，所述指示盒体9的侧壁设置有与所述安装孔的螺纹配合旋紧的外螺纹17，在实际安装时，可以直接将指示盒体9旋拧到安装孔内，不需要任何的工具即可将指示盒体9安装到绝缘箱体1上，有效地降低了安装的难度。

为了调节所述短路故障检测装置检测的灵敏度，所述第二金属片3与所述第四侧壁104之间设置用第二弹性部件11，所述第二弹性部件11的一端连接有调节螺栓12，所述第四侧壁104贯穿设置有调节螺纹孔，所述调节螺栓12拧紧在所述调节螺纹孔的内部，所述第二弹性部件11远离所述调节螺栓12的一端与所述第二金属片3连接。通过改变调节螺栓12拧入调节螺纹孔的深度，可以调节第二弹性部件11被压缩的长度。由于第一弹性部件10和第二弹性部件11均与第二金属片3连接，当调节螺栓12拧入调节螺纹孔深度较深时(即第二弹性部件11被压缩至较短的长度)，第二金属片3被推动发生较大的形变后才能将指示盖7推离指示盒体9，当调节螺栓12拧入调节螺纹孔深度较浅时(即第二弹性部件11被压缩至较长的长度)，第二金属片3被推动发生较小的形变即可将指示盖7推离指示盒体9。

为方便将短路故障检测装置，所述接入导线14和所述接出导线15均设置有接线端子，所述接线端子为免刺破式接线端子16。将接线端子设置为免刺破式接线端子16，方便将接入导线14和接出导线15与电力电子变压器上的输出母线连接。当然在其他的实施例中，接线端子并不限于为免刺破式接线端子16，凡是将接入导线14或接出导线15与输出母线实现电连接的接线端子均可。

在实际设计中，所述接入导线14和接出导线15分别从所述绝缘箱体1的第三侧壁103和第四侧壁104引出到绝缘箱体1的外部。此种设计，将接入导线14和接出导线15上的连接端子从绝缘箱体1的不同侧壁引出，使得接入导线14上的接线端子与接出导线15上的接线端子尽可能地远离，当将短路故障检测装置并联到输出母线时，可有效防止由于电动力的存在而导致两个接线端子发生相互排斥的现象。

在其他的实施例中，还可以将短路故障检测装置以串联的方式接入到输出母线中。

一实施例中，所述指示盒体9内部设置有液体盒20，所述液体盒20的内部盛装指示液体，所述第二连接片301背离所述第一连接片201的一侧设置有与所述液体盒20对应的刺破针19，所述刺破针19的针头穿过所述指示盒体9并伸入到所述指示盒体9的内部，所述刺破针19与所述液体盒20之间具有间隙，当所述第二金属片3被推动变形时，所述第二金属片3带动所述刺破针19朝向所述液体盒20的方向移动并刺破所述液体盒20，所述指示盒体9设置有供所述指示液体渗漏的渗漏孔。当线路发生短路时，第一金属片2和第二金属片3上会突然出现较大的短路电流，此时在第一金属片2第二金属片3之间生产巨大的排斥力，第二连接片301在排斥力的推动下朝向指示盒体9的方向凸出，此时带动刺破针19也朝向指示盒体9的方向移动，当刺破针19移动一定的距离后刺破液体盒20内部，使得指示液体从液体盒20内部的流出，由于渗漏孔的存在，指示液可从渗漏孔流出到指示盒体9的外部，使用者从指示盒体9的外部可观察到线路是否发生短路。其中，所述液体盒20可以采用铝箔或锡箔等材料制成，便于刺破针19刺破。液体盒20和刺破针19的设置，为短路故障检测装置的可靠性提供保障，进一步增强路故障检测装置使用的灵活性，工作人员既可以观察指示盖7是否被推离指示盒体9来判断线路是否发生短路，也可以通过观察指示盒体9外部是否有指示液渗出来判断线路是否发生短路。此外，当指示盖7被意外卡紧在指示盒体9上时，所述短路故障检测装置依然可以正常使用，可靠性得到了保障。

具体地，指示液体为具有颜色的液体，方便使用者观察。

优选地，所述指示盒体9的外周部包裹有海绵层，所述海绵层覆盖所述渗漏孔。液体盒20被刺破后，指示液从渗漏孔流出到指示盒体9外部并被海绵层吸收，从而使得海绵层染上指示液体的颜色。海绵层的设置，可有效地防止指示液滴落到地面上。为了便于在海绵层上观察到指示液体的颜色，本实施例中，所述海绵层采用浅色海绵制成，例如采用白色海绵制成。

作为一种优选的实施例中，所述液体盒20与所述指示盒体9的内侧壁可拆卸连接，例如通过螺钉可拆卸连接，或者通过螺钉可拆卸连接等，当液体盒20被刺破后可通过更换液体盒20重复使用所述短路故障检测装置。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。