用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】一種用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力傳感器包括基座、壓力敏感元件、壓力敏感元件蓋板和輸出電纜，所述基座包括具有環(huán)形肩部的通孔，所述壓力敏感元件設(shè)置在所述通孔的環(huán)形肩部上，所述壓力敏感元件蓋板也設(shè)置在在所述通孔中并且所述壓力敏感元件蓋板的一部分從所述基座露出，所述壓力敏感元件被夾持在所述環(huán)形肩部和所述壓力敏感元件蓋板之間，所述輸出電纜的一端與所述壓力敏感元件連接，所述輸出電纜的另一端與真空斷路器的框架連接。
【專利說明】用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及壓力傳感器，特別涉及用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]真空斷路器超程是非常重要的一個參數(shù)，這個參數(shù)的改變會直接影響斷路器的分閘速度，而斷路器的分閘速度是斷路器決定開斷關(guān)合能力性能的關(guān)鍵參數(shù)。在斷路器的整個運(yùn)行周期內(nèi)，斷路器超程是會發(fā)生變化的。對于一臺新斷路器來說，經(jīng)過幾次額定電流或短路電流開斷之后，由于電弧的作用，使滅弧室觸頭表面局部會發(fā)生變形，導(dǎo)致斷路器超程增加。隨著累計開斷電流的增加，由于電弧對滅弧室觸頭的燒蝕，使得斷路器超程逐漸減小。大多數(shù)滅弧室規(guī)定觸頭最大燒蝕量(也叫觸頭最大允許磨損量)為3mm。但在斷路器運(yùn)行中滅弧室的觸頭實際燒蝕量什么時候超過其規(guī)定的觸頭最大燒蝕量是很難判斷的。到目前為止，在斷路器運(yùn)行過程中，沒有有效可靠的斷路器超程監(jiān)測方式，對滅弧室觸頭實際的燒蝕量或者磨損量也沒有監(jiān)測。
[0003]到目前為止，在斷路器運(yùn)行過程中，僅僅是定期檢修時對斷路器超程，對滅弧室觸頭實際的燒蝕量或者磨損量進(jìn)行離線測量，但無法對觸頭彈簧壓力進(jìn)行測量。對觸頭彈簧壓力，斷路器超程，滅弧室觸頭實際的燒蝕量或者磨損量沒有在線監(jiān)測。這樣只能對設(shè)備進(jìn)行定期維修，無法提供有力的維修建議，導(dǎo)致在需要維修時不能及時維修，相反在不需要維修時進(jìn)行維修，可靠性低，維修成本高。
實用新型內(nèi)容
[0004]該實用新型的目的是為了有效可靠地監(jiān)控斷路器超程，根據(jù)需要也可以監(jiān)測斷路器剛分點和剛合點，提高斷路器的運(yùn)行可靠性，可以監(jiān)控斷路器的狀態(tài)，對斷路器失效提供預(yù)警，對斷路器是否需要檢修提供數(shù)據(jù)參照。該實用新型可以用于真空斷路器，也可以用于真空接觸器或真空重合器等其它真空開關(guān)。
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提出一種用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器，所述壓力傳感器包括基座、壓力敏感元件、壓力敏感元件蓋板和輸出電纜，所述基座包括具有環(huán)形肩部的通孔，所述壓力敏感元件設(shè)置在所述通孔的環(huán)形肩部上，所述壓力敏感元件蓋板也設(shè)置在在所述通孔中并且所述壓力敏感元件蓋板的一部分從所述基座露出，所述壓力敏感元件被夾持在所述環(huán)形肩部和所述壓力敏感元件蓋板之間，所述輸出電纜的一端與所述壓力敏感元件連接，用于向外輸出所述壓力敏感元件的信號，所述輸出電纜的另一端與真空斷路器的框架連接。
[0006]所述壓力敏感元件呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述壓力敏感元件蓋板呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0008]所述輸出電纜通過一彈性保護(hù)套固定，該彈性保護(hù)套的一端被固定在壓力敏感元件上，其另一端被固定在真空斷路器的框架上，從而保護(hù)所述輸出電纜。
[0009]一觸頭桿穿過所述基座的通孔并且穿過所述壓力敏感元件以及所述壓力敏感元件蓋板并且通過螺母連接到所述基座。
[0010]所述螺母與所述基座之間的距離是真空斷路器超程。
[0011]所述觸頭桿上還設(shè)置有被夾持在兩個彈簧蓋板之間的觸頭彈簧，從所述基座露出的所述壓力敏感元件蓋板的一部分能與所述彈簧蓋板接觸。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，下面詳細(xì)討論該壓力傳感器的工作原理。
[0013]所述壓力敏感元件實時監(jiān)測觸頭彈簧的壓力大小和變化過程，而斷路器合分閘動作過程中的碰撞、振動等引起的沖擊力由壓力傳感器的基座承受。由于觸頭彈簧本身的質(zhì)量很輕，因此而斷路器合分閘動作過程中的碰撞、振動等引起的沖擊力幾乎不改變壓力敏感元件的受力大小。當(dāng)真空斷路器處于合閘位置時，觸頭彈簧和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4A位置所示。當(dāng)真空斷路器在分閘過程中，真空斷路器觸頭還未分開，觸頭彈簧正在釋放能量的過程中，或者當(dāng)真空斷路器在合閘過程中，真空斷路器觸頭接觸后，觸頭彈簧正在壓縮，儲存能量的過程中，觸頭彈簧和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4B位置所示。當(dāng)真空斷路器在操作過程中，觸頭處于分離狀態(tài)或斷路器在分閘位置時，觸頭彈簧和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4C位置所示。在不同的位置，隨著觸頭彈簧壓縮量的不同，壓力傳感器監(jiān)測到的壓力(實際上為觸頭彈簧的壓力)也會不一樣。同時在斷路器不同的操作過程中，可以根據(jù)壓力變化開始或結(jié)束的瞬間判斷斷路器分閘過程中的剛分點和合閘過程中的剛合點。
[0014]根據(jù)本實用新型的特殊結(jié)構(gòu)的壓力傳感器對斷路器合閘位置的觸頭壓力，分閘位置，觸頭彈簧預(yù)壓力進(jìn)行在線監(jiān)測，同時可以檢測在合閘過程中從剛合到合閘位置觸頭壓力的變化曲線以及在分閘過程中從合閘位置到剛分瞬間觸頭壓力的變化曲線。
[0015]根據(jù)本實用新型，對于處于運(yùn)行狀態(tài)的斷路器，通過監(jiān)測分，合閘位置觸頭簧壓力的變化，來監(jiān)控其超程，可以提高斷路器的運(yùn)行可靠性，計算滅弧室觸頭的實際磨損量，對斷路器檢修需求提供參考。在操作時，根據(jù)需要監(jiān)測其剛合點或剛分點，用于計算斷路器合分閘時間，這也是合分閘速度計算的必須參量。
[0016]在斷路器運(yùn)行的過程中，壓力傳感器時刻監(jiān)測觸頭彈簧的壓力大小和變化過程，判斷斷路器觸頭彈簧壓力是否在技術(shù)要求的范圍內(nèi)。在斷路器不同的操作過程中，根據(jù)壓力變化開始或結(jié)束的瞬間判斷斷路器分閘過程中的剛分和合閘過程中的剛合點，從而確定斷路器分合閘時間是否符合技術(shù)要求。
[0017]至此，為了本實用新型在此的詳細(xì)描述可以得到更好的理解，以及為了本實用新型對現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)可以更好地被認(rèn)識到，本公開已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概述了本實用新型的實施例。當(dāng)然，本實用新型的實施方式將在下面進(jìn)行描述并且將形成所附權(quán)利要求的主題。
[0018]在詳細(xì)解釋本實用新型的實施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型在它的應(yīng)用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附圖中示出的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和部件的配置以及相當(dāng)?shù)牟襟E。本實用新型能夠具有除了描述的那些之外的實施例，并能夠以不同方式實施和進(jìn)行。再者，應(yīng)當(dāng)理解，在此采用的措辭和術(shù)語以及概要是為了描述的目的，不應(yīng)認(rèn)為是限定性的。
[0019]同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本公開所基于的構(gòu)思可以容易地用作設(shè)計其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，用于實施本實用新型的數(shù)個目的。因此，重要的是，所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)認(rèn)為包括這樣的等效結(jié)構(gòu)，只要它們沒有超出本實用新型的實質(zhì)和范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過下面的附圖本領(lǐng)域技術(shù)人員將對本實用新型有更好的理解，并且更能清楚地體現(xiàn)出本實用新型的優(yōu)點。這里描述的附圖僅為了所選實施例的說明目的，而不是全部可能的實施方式并且旨在不限定本實用新型的范圍。
[0021]圖1示出根據(jù)本實用新型的壓力傳感器的半剖立體視圖；
[0022]圖2示出所述壓力傳感器和真空斷路器觸頭彈簧的裝配結(jié)構(gòu)的立體視圖；
[0023]圖3示出所述壓力傳感器和真空斷路器觸頭彈簧的裝配結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0024]圖4A-圖4C示出所述觸頭彈簧和所述壓力傳感器的位置關(guān)系。

【具體實施方式】
[0025]以下將結(jié)合附圖對根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。通過附圖以及相應(yīng)的文字說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解本實用新型的特點和優(yōu)勢。
[0026]如圖1的半剖立體視圖所示，本實用新型提出一種用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器，壓力傳感器包括基座1、壓力敏感元件2、壓力敏感元件蓋板3和輸出電纜4，基座I包括具有環(huán)形肩部1-1的通孔1-2，壓力敏感元件2設(shè)置在所述通孔1-2的環(huán)形肩部1-1上，壓力敏感元件蓋板3也設(shè)置在在所述通孔1-2中并且壓力敏感元件蓋板3的一部分從基座I露出，壓力敏感元件2被夾持在所述環(huán)形肩部1-1和壓力敏感元件蓋板3之間，輸出電纜4的一端與壓力敏感元件2連接，用于向外輸出所述壓力敏感元件2的信號，輸出電纜4的另一端與真空斷路器的框架(未示出)連接。
[0027]壓力敏感元件2呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0028]壓力敏感元件蓋板2呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0029]輸出電纜4通過一彈性保護(hù)套5固定，該彈性保護(hù)套5的一端被固定在壓力敏感元件2上，其另一端被固定在真空斷路器的框架上，從而保護(hù)所述輸出電纜4。
[0030]一觸頭桿6穿過所述基座的通孔1-2并且穿過壓力敏感元件2以及壓力敏感元件蓋板3并且通過螺母7連接到基座。
[0031]螺母與基座之間的距離是真空斷路器超程。
[0032]觸頭桿6上還設(shè)置有被夾持在兩個彈簧蓋板8之間的觸頭彈簧9，從基座露出的壓力敏感元件蓋板的一部分能與彈簧蓋板8接觸。
[0033]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，下面詳細(xì)討論該壓力傳感器的工作原理。
[0034]壓力敏感元件2實時監(jiān)測觸頭彈簧9的壓力大小和變化過程，輸出電纜的一端與所述壓力敏感元件2連接，用于向外輸出所述壓力敏感元件2的信號。斷路器合分閘動作過程中的碰撞、振動等引起的沖擊力由壓力傳感器的基座I承受。由于觸頭彈簧9本身的質(zhì)量很輕，因此而斷路器合分閘動作過程中的碰撞、振動等引起的沖擊力幾乎不改變壓力敏感元件2的受力大小。當(dāng)真空斷路器處于合閘位置時，觸頭彈簧9和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4A位置所示。當(dāng)真空斷路器在分閘過程中，真空斷路器觸頭還未分開，觸頭彈簧9正在釋放能量的過程中，或者當(dāng)真空斷路器在合閘過程中，真空斷路器觸頭接觸后，觸頭彈簧9正在壓縮，儲存能量的過程中，觸頭彈簧9和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4B位置所示。當(dāng)真空斷路器在操作過程中，觸頭處于分離狀態(tài)或斷路器在分閘位置時，觸頭彈簧9和壓力傳感器的位置關(guān)系如圖4C位置所示。在不同的位置，隨著觸頭彈簧9壓縮量的不同，壓力傳感器監(jiān)測到的壓力(實際上為觸頭彈簧的壓力)也會不一樣。同時在斷路器不同的操作過程中，可以根據(jù)壓力變化開始或結(jié)束的瞬間判斷斷路器分閘過程中的剛分點和合閘過程中的剛合點。
[0035]根據(jù)本實用新型的特殊結(jié)構(gòu)的壓力傳感器對斷路器合閘位置的觸頭壓力，分閘位置，觸頭彈簧預(yù)壓力進(jìn)行在線監(jiān)測，同時可以檢測在合閘過程中從剛合到合閘位置觸頭壓力的變化曲線以及在分閘過程中從合閘位置到剛分瞬間觸頭壓力的變化曲線。
[0036]根據(jù)本實用新型，對于處于運(yùn)行狀態(tài)的斷路器，通過監(jiān)測分，合閘位置觸頭簧壓力的變化來監(jiān)控其超程，可以提高斷路器的運(yùn)行可靠性，計算滅弧室觸頭的實際磨損量，對斷路器檢修需求提供參考。在操作時，根據(jù)需要監(jiān)測其剛合點或剛分點，用于計算斷路器合分閘時間，這也是合分閘速度計算的必須參量。
[0037]在斷路器運(yùn)行的過程中，壓力傳感器時刻監(jiān)測觸頭彈簧的壓力大小和變化過程，判斷斷路器觸頭彈簧壓力是否在技術(shù)要求的范圍內(nèi)。在斷路器不同的操作過程中，根據(jù)壓力變化開始或結(jié)束的瞬間判斷斷路器分閘過程中的剛分和合閘過程中的剛合點，從而確定斷路器分合閘時間是否符合技術(shù)要求。
[0038]參考具體實施例，盡管本實用新型已經(jīng)在說明書和附圖中進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求中所限定的本實用新型范圍的情況下，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】人員可作出多種改變以及多種等同物可替代其中的方法步驟、檢測手段。而且，本文中具體實施例之間的技術(shù)特征、元件和/或功能的組合和搭配是清楚明晰的，因此根據(jù)這些所公開的內(nèi)容，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】人員能夠領(lǐng)會到實施例中的技術(shù)特征、元件和/或功能以及方法步驟可以視情況被結(jié)合到另一個具體實施例中，除非上述內(nèi)容有另外的描述。此外，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)，在不脫離本實用新型本質(zhì)的范圍，適應(yīng)特殊的情形可以作出許多改變。因此，本實用新型并不限于附圖所圖解的個別的具體實施例，以及說明書中所描述的作為目前為實施本實用新型所設(shè)想的最佳實施方式的具體實施例，而本實用新型意旨包括落入上述說明書和所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種用于真空斷路器觸頭彈簧壓力監(jiān)測的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力傳感器包括基座、壓力敏感元件、壓力敏感元件蓋板和輸出電纜，所述基座包括具有環(huán)形肩部的通孔，所述壓力敏感元件設(shè)置在所述通孔的環(huán)形肩部上，所述壓力敏感元件蓋板也設(shè)置在在所述通孔中并且所述壓力敏感元件蓋板的一部分從所述基座露出，所述壓力敏感元件被夾持在所述環(huán)形肩部和所述壓力敏感元件蓋板之間，所述輸出電纜的一端與所述壓力敏感元件連接，所述輸出電纜的另一端與真空斷路器的框架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力敏感元件呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于，所述壓力敏感元件蓋板呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，所述輸出電纜通過一彈性保護(hù)套固定，該彈性保護(hù)套的一端被固定在壓力敏感元件上，其另一端被固定在真空斷路器的框架上，從而保護(hù)所述輸出電纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓力傳感器，其特征在于，一觸頭桿穿過所述基座的通孔并且穿過所述壓力敏感元件以及所述壓力敏感元件蓋板并且通過螺母連接到所述基座，其中所述螺母與所述基座之間的距離是真空斷路器超程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于，所述觸頭桿上還設(shè)置有被夾持在兩個彈簧蓋板之間的觸頭彈簧，從所述基座露出的所述壓力敏感元件蓋板的一部分能與所述彈簧蓋板接觸。
【文檔編號】G01L5/00GK204188323SQ201420642160
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】E.皮隆, 王軍 申請人:施耐德電器工業(yè)公司