一种断路器黑匣子及其外壳的制作方法

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1.本实用新型涉及一种防爆结构，特别是一种断路器黑匣子及其外壳。

背景技术：

2.在目前电力系统的高压、中压配电柜后级回路或配电柜本身发生故障时，由于时间短暂、无人值守等原因。在故障发生时无法直接观察到故障现象，且在故障发生后由于现场一般被高温、爆炸机械损坏等因素影响。
3.断路器故障主要有大电流测且接触不良导致的高温触头融化、小电流情况下接触不良导致的高温触头融化、机械损耗导致的分合闸动作失败，机械损耗导致的分合闸储能异常、真空泡行程异常等问题。在故障发生后，一般情况下由于配电柜本身具有继电保护装置的保护，会及时断开a、b、c回路电流，但是由于某些异常原因导致不能正常断开回路电流，这时就会导致比较严重的后果。另外的继电保护装置并不能检测所有的断路器异常状态，如在断路器流过电流在正常范围但由于梅花触头接触不良导致异常温升烧毁短路器的情况也有发生。这些情况均导致故障原因分析困难。
4.因此，需要对故障现场有一个长时间的状态记录的装置。

技术实现要素：

5.本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种断路器黑匣子及其外壳。断路器黑匣子用以在断路器故障时记录相应的数据以为故障分析提供数据支撑。断路器外壳用以保护相应的数据记录设备不受故障现场的影响。
6.本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种断路器黑匣子外壳，其包括相互固定的第一腔室和第二腔室，第一腔室可第二腔室均由防爆材料制成；第一腔室内，设置有第三腔室，第三腔室由绝缘绝热材料制成；断路器黑匣子外壳还包括至少一个接口安装部，接口安装部从第一腔室外部一直贯穿到第三腔室内。
8.第一腔室和第二腔室分别用于安装数据记录设备和备用电源模组，由于故障发生时会切断电源，此时就需要备用电源模组为数据记录设备供电。本设计的外壳具有防爆能力，可以保护内部设施不受故障环境(如爆炸、燃烧、高温)的影响，完整保存相应的故障数据。
9.进一步的，第一腔室和第二腔室并排设置。
10.进一步的，第一腔室和第二腔室至少在两者并排方向上的宽度一致。
11.进一步的，接口安装部设置于第一腔室上相对于第二腔室的一侧。
12.进一步的，第一腔体和第二腔体间，通过钎焊连接。
13.进一步的，第一腔室包括第一壳体和第一壳盖，第二腔室包括第二壳体和第二壳盖，第三腔室包括第三腔体和第三壳盖；第一壳体和第二壳体固定为一体；第一壳盖固定于第一壳体开口处，第二壳盖固定于第二壳体开口处，第三壳盖设置于第三腔室开口处。
14.进一步的，第一壳盖和/或第二壳盖，通过安装螺栓固定于对应的壳体开口处。
15.本实用新型提供了一种断路器黑匣子，其包括上述的断路器黑匣子外壳，以及数据记录设备和备用电源模组；数据记录设备设置于第三腔室内，备用电源模组设置于第二腔室内，备用电源模组连接于数据记录设备；数据记录设备上设置有数据接口和电源接口，数据接口和电源接口均经过接口安装部暴露在外。
16.本设计的断路器黑匣子，具备坚强的外壳，在断路器发生故障时，仍然能够完整保存所记录的数据不受损坏，便于后续对故障原因的分析。
17.进一步的，上述数据接口和电源接口安装于同一接口安装部。
18.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
19.1、本设计的断路器黑匣子外壳具备防爆和隔热功能，可以保护黑匣子内部设施不受故障环境影响。其结构小巧，便于安装和灵活布置。
20.2、本设计的断路器黑匣子外壳便于内部设施的快捷安装。
21.3、本设计的断路器黑匣子不易遭到故障环境的破坏，可在多种极端环境下完整保存所记录的数据。
22.4、本设计的断路器黑匣子安装和数据导出方便。
附图说明
23.图1是数据模块防爆腔室的爆炸图。
24.图2是电源模块防爆腔室的爆炸图。
25.图3是对外壳沿其长度方向的截面图。
26.图中标记：1为安装螺钉，2为数据模块防爆壳盖，3为绝缘绝热壳盖，4为数据记录设备，5为接口安装部，6为能源模块防爆壳盖，7为备用电池模组，8为能源模块防爆壳体，9为绝缘绝热壳体，10为数据模块防爆壳体，11为电池管理芯片。
具体实施方式
27.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.实施例一
30.本实施例公开了一种断路器黑匣子外壳，其包括数据模块防爆腔室和电源模块防爆腔室，两腔室的相邻的一侧相互连接。所谓防爆腔室，则为采用防爆材料制成的腔室。在数据模块防爆腔室内，设置有绝缘绝热腔室，该绝缘绝热腔室用于放置数据记录设备，该数据记录设备则为断路器黑匣子记录数据的核心设备。通常情况下，其记录断路器内部a、b、c三相的电流有效值。记录a、b、c三相断路器触头温度。同时记录断路器内部合闸电磁阀动作电流曲线、分闸电磁阀动作电流曲线、储能电机储能电流动作曲线、分合闸行程位移曲线及其动作起始、结束时间。需要说明的是，数据记录设备属于常规的设备。
31.正常情况下，数据记录设备需要供电，以及在需要时进行数据导出。因此，需要设计供电线路和数据导出接口。外壳上还设置有接口安装部，为数据记录设备供电的电源接
口，以及用于导出数据记录设备所记录数据的数据接口，均安装于接口安装部处。
32.上述设计的断路器黑匣子，具备防爆功能，在断路器发生故障时，能够完整保存记录的数据，等待故障停止后进行故障原因分析。
33.实施例二
34.本实施例公开了一种断路器黑匣子外壳，如图1、2所示，包括数据模块防爆壳体10和能源模块防爆壳体8，两壳体相对的侧面之间通过钎焊方式连接为一体。在数据模块防爆壳体10开口处，设置有数据模块防爆壳盖2。在能源模块防爆壳体8开口处，设置有能源模块防爆壳盖6。数据模块防爆壳盖2和能源模块防爆壳盖6均通过安装螺钉1安装到对应的壳体上。备用电源模组7被安装到能源模块防爆壳体8内，由对应壳盖进行密封。这样，整个外壳包括两个独立的隔离舱室。
35.如图3所示，在数据模块防爆壳体10的腔体内，设置有绝缘绝热壳体9，该绝缘绝热壳体9开口处，设置有绝缘绝热壳盖3。数据记录设备被安装到该绝缘绝热壳体9之内，由绝缘绝热壳盖3和绝缘绝热壳体9包覆后，由数据模块防爆壳盖2密封。
36.如图1所示，在数据模块防爆壳体10未被钎焊的侧面所设计的接口安装部5处，设置有通讯和电源接口；为数据记录设备4供电的电源线，和从数据记录设备4引出的数据接口，均经过该通讯和电源接口。当然，也可以设计两个接口安装部5，通讯接口和电源接口安装于不同的接口安装部5。
37.上述数据记录设备4会一直存储合闸电磁阀动作电流曲线、分闸电磁阀动作电流曲线、储能电机储能电流动作曲线、分合闸行程位移曲线及其动作起始、结束时间这样四种状态。以及记录断路器内部a、b、c三相的电流有效值。记录a、b、c三相断路器触头温度。
38.实施例三
39.如图1-3所示，本实施例公开了一种断路器黑匣子外壳，其包括并排的数据模块防爆壳体10和能源模块防爆壳体8，两壳体相对的侧面之间通过钎焊方式连接为一体。两壳体在并排方向上的宽度一致。在数据模块防爆壳体10开口处，设置有数据模块防爆壳盖2。在能源模块防爆壳体8开口处，设置有能源模块防爆壳盖6。数据模块防爆壳盖2和能源模块防爆壳盖6均通过安装螺钉1安装到对应的壳体上。备用电源模组7被安装到能源模块防爆壳体8内，由对应壳盖进行密封。
40.在数据模块防爆壳体10的腔体内，设置有绝缘绝热罩，该绝缘绝热罩开口处，设置有绝缘绝热盖。数据记录设备4被安装到该绝缘绝热罩之内，由绝缘绝热盖和绝缘绝热罩包覆后，由数据模块防爆壳盖2密封。
41.在数据模块防爆壳体10上，相对于能源模块防爆壳体8的一侧，设置有接口安装部5，该接口安装部5从数据模块防爆壳体10外侧一直延伸到绝缘绝热壳体9内。连接于数据记录设备4的电源接口和数据接口，均安装于该接口安装部5处。
42.实施例四
43.如图3所示，本实施例公开了一种断路器黑匣子，其包括上述任一实施例的断路器黑匣子外壳，以及数据记录设备4和备用电源模组7，备用电源模组7连接数据记录设备4，以在故障发生后，作为主电源继续为数据记录设备4供电。备用电源模组7由电池和电池管理芯片11构成，其属于常规装置。数据记录设备4安装于外壳的绝缘绝热壳体9内，备用电源模组7安装于壳体的电源模块防爆腔体内。数据记录设备4连接有电源接口和数据接口，电源
接口和数据接口均安装于数据模块防爆腔体上的接口安装部5处。在一个实施例中，接口安装部5仅设置一个，电源接口和数据接口由线路经该接口安装部5引出。电源接口连接电源以为数据接口供电，数据接口作为导出数据记录设备4所记录数据的接口。在正常情况下，通过电源接口为数据记录设备4供电，在出现故障时，由于故障本身导致的后果或者继电保护装置的控制下断路器会进行断开或者断电操作，此时数据记录设备4需要依靠备用电源模组7进行供电。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种断路器黑匣子外壳，其特征在于，包括相互固定的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室可第二腔室均由防爆材料制成；所述第一腔室内，设置有第三腔室，所述第三腔室由绝缘绝热材料制成；所述断路器黑匣子外壳还包括至少一个接口安装部，所述接口安装部从所述第一腔室外部一直贯穿到所述第三腔室内。2.如权利要求1所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述第一腔室和第二腔室并排设置。3.如权利要求2所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述第一腔室和第二腔室至少在两者并排方向上的宽度一致。4.如权利要求1所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述接口安装部设置于所述第一腔室上相对于所述第二腔室的一侧。5.如权利要求1所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述第一腔体和第二腔体间，通过钎焊连接。6.如权利要求1-5之一所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述第一腔室包括第一壳体和第一壳盖，所述第二腔室包括第二壳体和第二壳盖，所述第三腔室包括第三腔体和第三壳盖；所述第一壳体和第二壳体固定为一体；所述第一壳盖固定于第一壳体开口处，所述第二壳盖固定于第二壳体开口处，所述第三壳盖设置于第三腔室开口处。7.如权利要求6所述的断路器黑匣子外壳，其特征在于，所述第一壳盖和/或第二壳盖，通过安装螺栓固定于对应的壳体开口处。8.一种断路器黑匣子，其特征在于，包括如权利要求1-7之一所述的断路器黑匣子外壳，以及数据记录设备和备用电源模组；所述数据记录设备设置于所述第三腔室内，所述备用电源模组设置于所述第二腔室内，所述备用电源模组连接于所述数据记录设备；所述数据记录设备上设置有数据接口和电源接口，所述数据接口和电源接口均经过所述接口安装部暴露在外。9.如权利要求8所述的断路器黑匣子，其特征在于，所述数据接口和电源接口安装于同一接口安装部。

技术总结

本实用新型公开了一种断路器黑匣子及其外壳。外壳包括相互固定的第一腔室和第二腔室，第一腔室可第二腔室均由防爆材料制成；第一腔室内，设置有第三腔室，第三腔室由绝缘绝热材料制成；断路器黑匣子外壳还包括至少一个接口安装部，接口安装部从第一腔室外部一直贯穿到第三腔室内。黑匣子在外壳基础上，在其第三腔室内设置了数据记录设备，在第二腔室内，设置了备用电源模组，在接口安装部处，设置了数据和电源接口，该数据和电源接口连接到数据记录设备。本设计的外壳具备防爆功能，可保护内部设施不受爆炸、高温等极端环境影响。本设计的断路器黑匣子可在断路器故障时保存完整的数据记录，以为故障原因分析提供数据支撑。以为故障原因分析提供数据支撑。以为故障原因分析提供数据支撑。