專利名稱：一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備在線檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種利用力傳感器來監(jiān)測真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)裝置中，真空斷路器是重要的電力設(shè)備，并且具有數(shù)量巨大、檢修量大和費(fèi)用高的特點(diǎn)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，變電站維護(hù)費(fèi)用的一半以上是用在高壓斷路器上， 而其中60%又是用于斷路器的小修和例行檢修上。過去對真空斷路器施行的機(jī)械特性檢測，主要是在設(shè)備停電期間結(jié)合檢修定期進(jìn)行，從而進(jìn)行更換部件和進(jìn)行操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性檢查等。經(jīng)驗(yàn)表明，頻繁的操作及過度的拆卸檢修會降低真空斷路器的動作可靠性。因此， 對真空斷路器實(shí)施狀態(tài)診斷或?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測，將有助于掌握其運(yùn)行特性及變化趨勢，使計(jì)劃檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變，以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)做出檢修決策。真空斷路器機(jī)械特性參數(shù)主要包括分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、觸頭壓力和超程等，現(xiàn)有對真空斷路器機(jī)械特性參數(shù)的監(jiān)測均是利用線位移傳感器進(jìn)行測量，該線位移傳感器安裝在真空斷路器動觸頭絕緣拉桿底部。但是，由于其安裝于絕緣拉桿底部，直線運(yùn)動所需空間較大，不利于設(shè)備的小型化；線性傳感器拉桿由于磨損、變形造成誤差，影響測量結(jié)果。另外，線位移傳感器也無法監(jiān)測到觸頭壓力等參數(shù)。有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有真空斷路器機(jī)械特性監(jiān)測時(shí)的上述缺陷深入研究， 遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中傳感器的不足以及無法同時(shí)監(jiān)測到觸頭壓力參數(shù)的問題。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其中，裝設(shè)在真空斷路器內(nèi)部，該真空斷路器具有真空泡、絕緣拉桿、連桿以及操作機(jī)構(gòu)，該絕緣拉桿連接在真空泡下端，并通過連桿而與操作機(jī)構(gòu)相連，該操作機(jī)構(gòu)還連接有儲能彈簧；該在線監(jiān)測裝置包括力傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及通信模塊，該力傳感器設(shè)置在絕緣拉桿或連桿上，該信號調(diào)理模塊的輸入端與力傳感器的輸出端相連，該數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端與信號調(diào)理模塊的輸出端相連，該通信模塊的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端相連。進(jìn)一步，該連桿具有水平拉桿和第二拉桿，該力傳感器則設(shè)置在絕緣拉桿和水平拉桿之間，或者水平拉桿和第二拉桿之間。進(jìn)一步，該力傳感器通過鉚接或螺紋連接而分別與絕緣拉桿和水平拉桿相連，或者水平拉桿和第二拉桿相連。進(jìn)一步，該力傳感器為壓電式或應(yīng)變式且具有雙向量程的力傳感器。
進(jìn)一步，該通信模塊采用基于RS232、RS485、以太網(wǎng)或移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的通信方式。進(jìn)一步，該操作機(jī)構(gòu)為彈簧操作機(jī)構(gòu)或永磁操作機(jī)構(gòu)。采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明涉及一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，通過將力傳感器設(shè)置在絕緣拉桿或連桿上，當(dāng)操作機(jī)構(gòu)有能量輸出時(shí)，該力傳感器會感測到安裝位置拉力或壓力的變化，并向信號調(diào)理模塊輸出信號；當(dāng)真空泡達(dá)到剛合點(diǎn)時(shí)，絕緣拉桿亦會被繼續(xù)壓縮而向力傳感器輸出能量，此時(shí)該力傳感器亦會向信號調(diào)理模塊輸出信號；當(dāng)真空泡穩(wěn)定在最終位置時(shí)，則可根據(jù)該力傳感器輸出的信號而得到觸頭壓力；如此根據(jù)剛合點(diǎn)和最終的觸頭壓力而計(jì)算出真空斷路器的超程；合閘時(shí)間和分閘時(shí)間則可以結(jié)合真空斷路器分合閘線圈動作的時(shí)間而得出。由此，本發(fā)明能得到分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、觸頭壓力和超程等機(jī)械特性參數(shù)，故具有全面監(jiān)測的功效，同時(shí)還能避免因?yàn)榻^緣問題而帶來的隱
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圖1為本發(fā)明涉及一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的原理框圖。圖中
真空斷路器100真空泡1絕緣拉桿2連桿3水平拉桿31第二拉桿32操作機(jī)構(gòu)4儲能彈簧41在線監(jiān)測裝置5力傳感器51信號調(diào)理模塊52數(shù)據(jù)處理模塊53通信模塊54。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖1所示，其示出的為本發(fā)明所應(yīng)用的真空斷路器100的結(jié)構(gòu)示意圖，該真空斷路器100具有真空泡1、絕緣拉桿2、連桿3以及操作機(jī)構(gòu)4，該連桿3具體又分為兩段，即水平拉桿31和第二拉桿32 ；該絕緣拉桿2連接在真空泡1下端，并通過連桿3而與操作機(jī)構(gòu) 4相連，該操作機(jī)構(gòu)4還連接有儲能彈簧41，該操作機(jī)構(gòu)4通過儲能彈簧41輸出能量，并經(jīng)由第二拉桿32和水平拉桿31，而將能量傳遞到絕緣拉桿2，以達(dá)到驅(qū)動真空泡1運(yùn)動，完成合分閘操作，該操作機(jī)構(gòu)4具體可以選用彈簧操作機(jī)構(gòu)4或永磁操作機(jī)構(gòu)4。本發(fā)明涉及的在線監(jiān)測裝置5，裝設(shè)在真空斷路器100內(nèi)部，故完全不影響真空斷路器100的各項(xiàng)參數(shù)。請配合參閱圖2所示，該在線監(jiān)測裝置5包括力傳感器51、信號調(diào)理模塊52、數(shù)據(jù)處理模塊53以及通信模塊M，該力傳感器51設(shè)置在連桿3上，優(yōu)選直接設(shè)置在水平拉桿31和第二拉桿32之間，具體可以采用鉚接或螺紋連接；該信號調(diào)理模塊52的輸入端與力傳感器51的輸出端相連，該數(shù)據(jù)處理模塊53的輸入端與信號調(diào)理模塊52的輸出端相連，該通信模塊M的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊53的輸出端相連。需要說明的是，該力傳感器51還可以設(shè)置在絕緣拉桿2和水平拉桿31之間，當(dāng)然也可以將絕緣拉桿2分為兩段而直接設(shè)置在絕緣拉桿2上。該通信模塊M優(yōu)選采用基于RS485或以太網(wǎng)的通信方式；該力傳感器51則為壓電式或應(yīng)變式，并具有雙向量程。這樣，本發(fā)明該力傳感器51獲得感測信號后，經(jīng)信號調(diào)理模塊52和數(shù)據(jù)處理模塊 53初步處理后，由通信模塊M傳輸出去。具體如下
當(dāng)操作機(jī)構(gòu)4有能量輸出時(shí)，該力傳感器51會感測到該能量并向信號調(diào)理模塊52輸出信號；
當(dāng)真空泡1達(dá)到剛合點(diǎn)時(shí)，亦會壓縮絕緣拉桿2而向力傳感器51輸出能量，此時(shí)該力傳感器51亦會向信號調(diào)理模塊52輸出信號；
當(dāng)真空泡1穩(wěn)定在最終位置時(shí)，則可根據(jù)該力傳感器51輸出的信號而得到觸頭壓力； 如此，可根據(jù)剛合點(diǎn)和最終的觸頭壓力而計(jì)算出真空斷路器100的超程；合閘時(shí)間和分閘時(shí)間則可以結(jié)合真空斷路器100分合閘線圈動作的時(shí)間而得出。綜上所述，本發(fā)明能得到分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、觸頭壓力和超程等機(jī)械特性參數(shù)， 故具有全面監(jiān)測的功效；同時(shí)通過將力傳感器51設(shè)置在連桿3上，從而保證力傳感器51不會受到因?yàn)榻^緣問題而帶來的影響。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
1.一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，裝設(shè)在真空斷路器內(nèi)部，該真空斷路器具有真空泡、絕緣拉桿、連桿以及操作機(jī)構(gòu)，該絕緣拉桿連接在真空泡下端，并通過連桿而與操作機(jī)構(gòu)相連，該操作機(jī)構(gòu)還連接有儲能彈簧；該在線監(jiān)測裝置包括力傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及通信模塊，該力傳感器設(shè)置在絕緣拉桿或連桿上，該信號調(diào)理模塊的輸入端與力傳感器的輸出端相連，該數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端與信號調(diào)理模塊的輸出端相連，該通信模塊的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端相連。
2.如權(quán)利要求1所述一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，該連桿具有水平拉桿和第二拉桿，該力傳感器則設(shè)置在絕緣拉桿和水平拉桿之間，或者水平拉桿和第二拉桿之間。
3.如權(quán)利要求2所述一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，該力傳感器通過鉚接或螺紋連接而分別與絕緣拉桿和水平拉桿相連，或者水平拉桿和第二拉桿相連。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，該力傳感器為壓電式或應(yīng)變式且具有雙向量程的力傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，該通信模塊采用基于RS232、RS485、以太網(wǎng)或移動數(shù)據(jù)網(wǎng)的通信方式。
6.如權(quán)利要求1所述一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，該操作機(jī)構(gòu)為彈簧操作機(jī)構(gòu)或永磁操作機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測裝置，裝設(shè)在真空斷路器內(nèi)部，該真空斷路器具有真空泡、絕緣拉桿、連桿以及操作機(jī)構(gòu)，該絕緣拉桿連接在真空泡下端，并通過連桿而與操作機(jī)構(gòu)相連，該操作機(jī)構(gòu)還連接有儲能彈簧；該在線監(jiān)測裝置包括力傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及通信模塊，該力傳感器設(shè)置在絕緣拉桿或連桿上，該信號調(diào)理模塊的輸入端與力傳感器的輸出端相連，該數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端與信號調(diào)理模塊的輸出端相連，該通信模塊的輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端相連。本發(fā)明能得到分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、觸頭壓力和超程等機(jī)械特性參數(shù)，即具有全面監(jiān)測的功效；本發(fā)明還能避免因?yàn)榻^緣問題而帶來的隱患。
文檔編號G01M13/00GK102269650SQ20111011677
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者張健, 許剛, 陳偉宏, 黃明 申請人:廈門Abb開關(guān)有限公司