一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置及方法
【專利摘要】一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置，其特征在于將傳感器與彈簧機構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計，以達(dá)到特定的監(jiān)測或控制目的；其結(jié)構(gòu)主要包括彈簧操作機構(gòu)部分、傳感器組件部分，在彈簧操作機構(gòu)的輸出軸位置上加設(shè)一拐臂，傳感器組件經(jīng)過相應(yīng)的傳動部件來測試拐臂的運動情況，并將數(shù)據(jù)上傳到主控制器。本發(fā)明的有益效果在于，利用傳感器對斷路器的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，進(jìn)而實現(xiàn)了電網(wǎng)設(shè)備可觀測、可控制和自動化的目標(biāo)。提高了斷路器運行的可靠性，保障了電網(wǎng)安全可靠的運行。對智能環(huán)網(wǎng)柜的故障診斷和預(yù)判有重要的意義。
【專利說明】一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電器設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種對環(huán)網(wǎng)柜中的斷路器機械特性進(jìn)行在線監(jiān)測，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜的智能化裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓設(shè)備是電網(wǎng)的基本單元，高壓設(shè)備智能化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，也是區(qū)別傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要標(biāo)志之一。利用傳感器對關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控、進(jìn)而實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備可觀測、可控制和自動化是智能設(shè)備的核心任務(wù)和目標(biāo)。斷路器機械特性各參數(shù)是考核環(huán)網(wǎng)柜狀態(tài)是否完好的重要指標(biāo)，所以斷路器機械特性的在線監(jiān)測是實現(xiàn)高壓設(shè)備智能化的重要部分。而彈簧操作機構(gòu)是用于直接控制斷路器開關(guān)的操作機構(gòu)，彈簧操作機構(gòu)動作的狀態(tài)參數(shù)直接反應(yīng)斷路器的狀態(tài)參數(shù)，因此實現(xiàn)彈簧操作機構(gòu)的狀態(tài)參數(shù)的在線監(jiān)測成為獲取斷路器狀態(tài)參數(shù)，提高斷路器整體可靠性的關(guān)鍵性問題，對智能環(huán)網(wǎng)柜的故障診斷和預(yù)判將有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置及方法，用于解決上述技術(shù)問題。
[0004]一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置，包括彈簧操作機構(gòu)、傳感器組件，所述彈簧操作機構(gòu)包括機架前板、機架后板、操作軸、儲能彈簧、儲能軸、限位油杯、電機、分閘彈簧、機構(gòu)輸出連接套、輸出軸，機架前板、機架后板之間通過支撐件支撐，操作軸、儲能彈簧、電機、儲能軸分布在機架前板的外表面，操作軸與儲能彈簧機械連接，電機通過儲能軸與儲能彈簧機械連接；輸出軸貫穿機架前板、機架后板，并且通過軸承安裝在機架前板、機架后板上；分閘彈簧安裝在機架后板上，一端固定在機架后板上，一端固定在輸出軸上；
[0005]所述傳感器組件包括傳感器、傳感器支架、傳感器拐臂、連板、輸出軸拐臂，所述傳感器與傳感器支架固定連接，傳感器支架固定在機架前板上，輸出軸拐臂與輸出軸固定連接，輸出軸拐臂除與輸出軸的連接部位之外還有拐臂凸出端，所述拐臂凸出端上開有拐臂銷軸孔，傳感器拐臂的一端開有通孔，所述連板的兩端分別開有通孔，連板一端的通過拐臂銷軸孔與輸出軸拐臂連接，連板的另一端通過傳感器拐臂的一端上的通孔與傳感器拐臂連接；傳感器拐臂位于機架前板的內(nèi)表面?zhèn)?，輸出軸拐臂位于機架前板的內(nèi)表面?zhèn)?；所述傳感器采用的是轉(zhuǎn)角傳感器。
[0006]一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測方法，包括如下步驟:
[0007]傳感器通過傳感器組件實時采集斷路器的機械特性數(shù)據(jù)，并上傳到主控制器；
[0008]具體的，當(dāng)彈簧操作機構(gòu)合閘時，輸出軸逆時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂、連板、傳感器拐臂傳動，帶動傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)動運動，來采集斷路器合閘機械特性數(shù)據(jù)；
[0009]當(dāng)彈簧操作機構(gòu)分閘時，輸出軸順時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂、連板、傳感器拐臂傳動，帶動傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)動運動，來采集斷路器分閘機械特性數(shù)據(jù)。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于，在現(xiàn)有的彈簧操作機構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了傳感器組件，，實現(xiàn)了對斷路器機械特性數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測與智能環(huán)網(wǎng)柜的智能化監(jiān)管，從而可以及時有效的發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，避免由此而帶來的損失。
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置及方法作進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置的第一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置的第二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3包括兩幅結(jié)構(gòu)圖，其中3a為傳感器支架的結(jié)構(gòu)圖，3b為傳感器與傳感器支架的組裝的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為本發(fā)明應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置與斷路器連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置及方法，其實質(zhì)是在現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)柜的彈簧操作機構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)了傳感器組件，從而實現(xiàn)了對斷路器的機械特性數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，為更好的表現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新，以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明，其中附圖只給出了一種典型的彈簧操作機構(gòu)與傳感器組件組合的情況，但并不限于圖示彈簧操作機構(gòu)，本技術(shù)創(chuàng)新可應(yīng)用于所有其它結(jié)構(gòu)的彈簧操作機構(gòu)(因為本發(fā)明是以彈簧操作機構(gòu)的輸出軸為結(jié)合點的，而所有的彈簧操作機構(gòu)都必然包括了輸出軸)；
[0017]為敘述方便在此規(guī)定機架前板、機架后板相對的面分別為兩板的內(nèi)表面，兩板的另外一面分別為兩板的外表面，以附圖中機架前板的外表面的上下左右為機架前板的上下左右，以機架后板的外表面的上下左右為機架后板的上下左右。
[0018]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置，包括彈簧操作機構(gòu)、傳感器組件，其中彈簧操作機構(gòu)包括機架前板1、機架后板15、操作軸8、儲能彈簧9、儲能軸10、限位油杯11、電機12、分閘彈簧13、機構(gòu)輸出連接套14、輸出軸3，機架前板1、機架后板15之間通過支撐件支撐，而平行相對，操作軸8、儲能彈簧9、電機12、儲能軸10分布在機架前板1的外表面，儲能彈簧9的第一端固定在機架前板的外表面的右下角，儲能彈簧9的第二端固定在機架前板外表面的左上端，儲能軸10設(shè)置在儲能彈簧9的第二端的有上端并且兩者緊鄰操作軸8設(shè)置在儲能彈簧9的左下側(cè)，操作軸8與儲能彈簧9機械連接，電機12通過儲能軸10與儲能彈簧9機械連接；輸出軸3穿過機架前板1的右邊緣、機架后板15的左邊緣，并且通過軸承安裝在機架前板1、機架后板15上，輸出軸3位于機架前板外表面?zhèn)鹊囊欢藶檩敵鲚S第一端，位于機架后板外表面的一端為輸出軸第二端；分閘彈簧13安裝在機架后板15上，一端固定在機架后板外表面的上端，另一端固定在輸出軸第二端上(此處結(jié)構(gòu)具體為，通過軸銷連接在了機構(gòu)輸出連接套的拐臂上)；機構(gòu)輸出連接套14用于連接斷路器。
[0019]如圖2、圖3所示，所述傳感器組件包括傳感器7、傳感器支架6、傳感器拐臂5、連板4、輸出軸拐臂2，傳感器支架6為兩個圓環(huán)片以及三根支撐柱構(gòu)成，三根支撐柱均勻分布支撐在兩個圓環(huán)片之間，兩個圓環(huán)片上分別均勻開設(shè)有三個螺栓孔，傳感器7為圓柱形；傳感器7與傳感器支架6通過螺栓固定連接，傳感器支架6固定在機架前板1上通過螺栓連接(在機架前板1的右邊緣中部上開設(shè)兩個螺紋孔，用于傳感器支架6的固定)，輸出軸拐臂2與輸出軸15固定連接，輸出軸拐臂2除與輸出軸15的連接部位之外還有拐臂凸出端，所述拐臂凸出端上開有拐臂銷軸孔，傳感器拐臂5的一端開有通孔，所述連板4的兩端分別開有通孔，連板4的一端通過拐臂銷軸孔與輸出軸拐臂2連接(通過銷軸固定)，連板4的另一端通過傳感器拐臂5的一端上的通孔與傳感器拐臂5連接(通過銷軸固定)；傳感器拐臂5位于機架前板1的內(nèi)表面?zhèn)龋敵鲚S拐臂2位于機架前板1的內(nèi)表面?zhèn)取?br> [0020]傳感器7采用的是轉(zhuǎn)角傳感器，傳感器7與智能環(huán)網(wǎng)柜的主控制器連接，并且實時將監(jiān)測到的斷路器的機械特性數(shù)據(jù)上傳到主控制器。
[0021]具體的，當(dāng)彈簧操作機構(gòu)合閘時，輸出軸3逆時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂2、連板4、傳感器拐臂5傳動，帶動傳感器7內(nèi)部轉(zhuǎn)動運動，采集斷路器合閘機械特性數(shù)據(jù)，并上傳主控制器；
[0022]當(dāng)彈簧操作機構(gòu)分閘時，輸出軸3順時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂2、連板4、傳感器拐臂5傳動，帶動傳感器7內(nèi)部轉(zhuǎn)動運動，采集斷路器分閘機械特性數(shù)據(jù)，并上傳主控制器。
[0023]通過電機12或使用手動扳手旋轉(zhuǎn)儲能軸10來拉動儲能彈簧9為彈簧操作機構(gòu)進(jìn)行儲能。當(dāng)彈簧操作機構(gòu)合閘時，儲能彈簧9釋放能量進(jìn)行合閘操作，同時為分閘彈簧13儲能。
[0024]如圖4所示為本發(fā)明的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置與斷路器的連接結(jié)構(gòu)示意圖，機構(gòu)輸出連接套14通過動密封20與斷路器主軸16相連，主軸帶動斷路器拐臂21、絕緣拉桿17、變向桿18、動觸頭連桿19運動，來實現(xiàn)真空滅弧室的合分閘。
[0025]利用上述實施例所述的在線監(jiān)測裝置對智能環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行在線監(jiān)測的方法包括如下步驟:傳感器7通過傳感器組件實時采集斷路器的機械特性數(shù)據(jù)，并上傳到主控制器；
[0026]具體的，當(dāng)彈簧操作機構(gòu)合閘時，輸出軸3逆時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂2、連板4、傳感器拐臂5傳動，帶動傳感器7內(nèi)部轉(zhuǎn)動，來采集斷路器合閘機械特性數(shù)據(jù)；
[0027]當(dāng)彈簧操作機構(gòu)分閘時，輸出軸3順時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂2、連板4、傳感器拐臂5傳動，帶動傳感器7內(nèi)部轉(zhuǎn)動，來采集斷路器分閘機械特性數(shù)據(jù)。
[0028]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置，包括彈簧操作機構(gòu)，其特征在于還包括傳感器組件，所述彈簧操作機構(gòu)包括機架前板(I)、機架后板(15)、操作軸(8)、儲能彈簧(9)、儲能軸(10)、限位油杯(11)、電機(12)、分閘彈簧(13)、機構(gòu)輸出連接套(14)、輸出軸(3)，機架前板(I)、機架后板(15)之間通過支撐件支撐，操作軸(8)、儲能彈簧(9)、電機(12)、儲能軸(10)分布在機架前板(I)的外表面，操作軸(8)與儲能彈簧(9)機械連接，電機(12)通過儲能軸(10)與儲能彈簧(9)機械連接；輸出軸(3)貫穿機架前板(1)、機架后板(15)，并且通過軸承安裝在機架前板(I)、機架后板(15)上；分閘彈簧(13)安裝在機架后板(15)上，一端固定在機架后板(15)上，一端連接在輸出軸第二端上； 所述傳感器組件包括傳感器(7)、傳感器支架(6)、傳感器拐臂(5)、連板(4)、輸出軸拐臂(2)，所述傳感器(7)與傳感器支架￠)固定連接，傳感器支架￠)固定在機架前板(I)上，輸出軸拐臂⑵與輸出軸(15)固定連接，輸出軸拐臂⑵除與輸出軸(15)的連接部位之外還有拐臂凸出端，所述拐臂凸出端上開有拐臂銷軸孔，傳感器拐臂(5)的一端開有通孔，所述連板(4)的兩端分別開有通孔，連板一端通過拐臂銷軸孔與輸出軸拐臂(2)連接，連板(4)的另一端通過傳感器拐臂(5)的一端上的通孔與傳感器拐臂(5)連接；傳感器拐臂(5)位于機架前板(I)的內(nèi)表面?zhèn)?，輸出軸拐臂(2)位于機架前板(I)的內(nèi)表面?zhèn)取?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述傳感器(7)采用的是轉(zhuǎn)角傳感器。
3.一種應(yīng)用在智能環(huán)網(wǎng)柜上的在線監(jiān)測方法，包括如下步驟:傳感器(7)通過傳感器組件實時采集斷路器的機械特性數(shù)據(jù)，并上傳到主控制器；具體的，當(dāng)彈簧操作機構(gòu)合閘時，輸出軸(3)逆時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂(2)、連板(4)、傳感器拐臂(5)傳動，帶動傳感器(7)內(nèi)部轉(zhuǎn)動，來采集斷路器合閘機械特性數(shù)據(jù)；當(dāng)彈簧操作機構(gòu)分閘時，輸出軸(3)順時針旋轉(zhuǎn)，通過輸出軸拐臂(2)、連板(4)、傳感器拐臂(5)傳動，帶動傳感器(7)內(nèi)部轉(zhuǎn)動，來采集斷路器分閘機械特性數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01M13/00GK104483116SQ201410737237
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】張煒, 劉玉剛, 李海泉 申請人:北京合銳賽爾電力科技股份有限公司