采用線性換能器監(jiān)視觸點腐蝕的電路斷續(xù)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開一般涉及電路斷續(xù)器，并且更具體地涉及采用線性換能器(例如，但不限于，線性可變差動變壓器(LVDT))來監(jiān)視觸點腐蝕的電路斷續(xù)器。
【背景技術】
[0002]電路斷續(xù)器為電力系統(tǒng)提供免受電力故障狀況(例如，電流過載、短路和異常電平電壓狀況)的保護。盡管可采用廣泛的驅(qū)動機構(gòu)，電路斷續(xù)器通常包括由彈簧提供動力的操作機構(gòu)，該操作機構(gòu)響應于異常情況而斷開電觸點以中斷通過電力系統(tǒng)導體的電流。
[0003]電路斷續(xù)器(例如用于工作在大約1000伏以上的系統(tǒng)的電力斷路器)通常利用真空斷續(xù)器(VI)來作為開關裝置。真空斷續(xù)器包括在絕緣殼體內(nèi)放置的可分離主觸點。一般地，其中一個觸點相對于殼體和外部電導體二者固定，該外部電導體與電路斷續(xù)器所關聯(lián)的電力電路互相連接。其它觸點是可動的。在真空斷續(xù)器的情況下，可動觸點組件通常包括圓形截面的導桿(Stem)，該導桿在一端使觸點密封在真空室內(nèi)，在另一端耦接真空室外部的驅(qū)動機構(gòu)。操作桿組件包括推桿和驅(qū)動機構(gòu)，該推桿固定在導桿的與可動觸點相對的端部，并且驅(qū)動機構(gòu)提供動力來移動可動觸點，使其與固定觸點接合或分開。
[0004]VI通常用于例如可靠地中斷中壓交流(AC)電流，以及數(shù)千安培或更多的高壓AC電流。通常，對于多相電路的每一相設置一個VI，并且對于多個相的VI可通過公共操作機構(gòu)同時致動，或通過單獨的操作機構(gòu)(以及單獨的輔助開關)單獨致動。
[0005]在VI壽命期間，由于在每個中斷期間在觸點之間出現(xiàn)電弧，每個觸點的表面將緩慢地腐蝕。通常，每個觸點在其壽命期間將由于腐蝕而損失1-1.5毫米的材料。該材料損失被接觸彈簧占據(jù)，導致接觸彈簧壓縮損失2-3毫米。該壓縮損失轉(zhuǎn)換成對VI內(nèi)觸點的壓縮力的損失。足夠的接觸力對于VI性能非常重要。具體地，接觸力不足增加了在短路情況下過熱或爆炸的風險。因此，重要的是監(jiān)視在VI壽命期間的觸點腐蝕量，以便監(jiān)視接觸力減小到的程度。然而，在限制視覺接近觸點的現(xiàn)有設計或不存在視覺接近觸點的現(xiàn)有設計(例如，隱藏觸點的設計)中，該監(jiān)視是困難的或甚至不可能的。
[0006]因此需要一種用于監(jiān)視VI壽命期間的觸點腐蝕量的機制，即使在限制或不存在視覺接近觸點的設計中，該機制也將可操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開概念的實施例可滿足這些和其它需求，本公開概念的實施例涉及電路斷續(xù)器及關聯(lián)的方法，該電路斷續(xù)器具有用于監(jiān)視其壽命期間觸點腐蝕量的機構(gòu)。
[0008]在一個實施例中，提供一種電路斷續(xù)器，其包括:第一觸點和第二觸點，所述第二觸點能相對于所述第一觸點移動；驅(qū)動組件，其被構(gòu)造為相對于所述第一觸點移動所述第二觸點；以及腐蝕監(jiān)視裝置，其包括線性換能器，所述線性換能器耦接到所述驅(qū)動組件的一部分。所述線性換能器被構(gòu)造為生成輸出信號，所述輸出信號表示所述驅(qū)動組件的所述部分的線性位移量，其中所述腐蝕監(jiān)視裝置被構(gòu)造為基于所述輸出信號監(jiān)視所述第一觸點與所述第二觸點中的至少一個的腐蝕度。
[0009]在其它實施例中，提出一種監(jiān)視電路斷續(xù)器的第一觸點與第二觸點中的至少一個的腐蝕度的方法，所述電路斷續(xù)器具有被構(gòu)造為相對于所述第一觸點來移動所述第二觸點的驅(qū)動組件。所述方法包括:響應于所述電路斷續(xù)器從其中所述第一觸點接合所述第二觸點的閉合狀態(tài)移動到其中所述第一觸點不接合所述第二觸點的斷開狀態(tài)，測量所述驅(qū)動組件的一部分的線性位移量；以及基于測量的線性位移量，確定所述腐蝕度已經(jīng)至少達到預定水平。
【附圖說明】
[0010]當與附圖結(jié)合閱讀時，可從如下優(yōu)選實施例的描述中獲得對本公開概念的完全理解，其中:
[0011]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的電路斷續(xù)器的示意圖；
[0012]圖3是組成根據(jù)一個示例性實施例的圖1和圖2的電路斷續(xù)器的一部分的LVDT的不意圖；以及
[0013]圖4是圖1-圖3的LVDT在中斷期間的典型輸出的繪圖。
【具體實施方式】
[0014]在本文中使用的諸如左、右、前、后、頂、底及其派生詞之類的方向短語指的是在附圖中所示元件的取向，并非限制權利要求，除非在其中明確敘述。
[0015]如在本文中采用的，兩個或更多個部分“耦接”在一起的陳述將意為所述部分直接或通過一個或多個中間部分接合在一起。
[0016]如在本文中采用的，術語“數(shù)個”將意為一或大于一的整數(shù)(即，多個)。
[0017]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的電路斷續(xù)器2的示意圖。圖1中示出在閉合狀態(tài)的電路斷續(xù)器2，并且圖2中示出在斷開狀態(tài)的電路斷續(xù)器。電路斷續(xù)器2包括具有第一端6與第二端(相對端)8的主殼體4。如在圖1和圖2中所見，在第一端6處設置真空斷續(xù)器10。真空斷續(xù)器10包括容納固定觸點14與可動觸點16的真空室12。
[0018]電路斷續(xù)器2還包括在主殼體4內(nèi)設置的驅(qū)動組件18。驅(qū)動組件18被構(gòu)造為驅(qū)動可動觸點16以致使能真空斷續(xù)器10的選擇性斷開(圖2)和閉合(圖1)。驅(qū)動組件18包括推桿20、驅(qū)動桿22、彈簧24以及磁致動器28，該彈簧24被保持在設置在驅(qū)動桿22的第一端處的殼體26內(nèi)，并且該磁致動器28被設置在殼體4的第二端8處并與在驅(qū)動桿22的第二端處設置的桿件30耦接。推桿20具有耦接到可動觸點16的第一端和耦接到彈簧24的第二端。
[0019]另外，電路斷續(xù)器2還包括耦接到驅(qū)動組件18的腐蝕監(jiān)視裝置32。腐蝕監(jiān)視裝置32被構(gòu)造為以在本文中詳細描述的方式測量/監(jiān)視電路斷續(xù)器2的壽命期間固定觸點14與可動觸點16已經(jīng)腐蝕的程度。
[0020]腐蝕監(jiān)視裝置32包括耦接到桿件30的線性換能器，以用于測量桿件30的線性位置。在示例性、圖示的實施例中，線性換能器采取LVDT 34的形式。然而，將理解的是，還可采用其它類型的線性換能器，例如但不限于，線性編碼器以及數(shù)字彈簧探針以及線性和弦絲電位計。腐蝕監(jiān)視裝置32還包括從LVDT 34接收信號的控制單元36?？刂茊卧?6包括處理部和存儲器部，該處理部可以是例如微處理器、微控制器或一些其它合適的處理裝置，該存儲器部可在處理部內(nèi)部或操作地耦接到處理部，并提供用于數(shù)據(jù)和軟件的存儲介質(zhì)，處理部執(zhí)行所述數(shù)據(jù)和軟件以用于控制如在本文中描述的腐蝕監(jiān)視裝置32的操作。
[0021]在圖3中以示意形式示出根據(jù)示例實施例的耦接到桿件30的LVDT34。如在本領域已知的，LVDT 34是用于測量線性位移的電換能器。如在圖3中所見，LVDT 34包括在殼體38中首尾相連放置的三個螺線管型線圈。所述線圈包括中心初級線圈40、第一外部次級線圈42和第二外部次級線圈44。線圈40、42和44圍繞圓柱形鐵磁芯46纏繞，該鐵磁芯46又與其移動或位移正被測量的物體(即桿件30)耦接。如在圖3中所見，鐵磁芯46與桿件30均設置在殼體38內(nèi)并呈如下方式:它們能夠沿著殼體38的縱向軸線滑動。
[0022]在操作中，驅(qū)動交流電通過初級線圈40，導致在每個次級線圈42、44中感應電壓，該電壓和每個次級線圈42、44與初級線圈40之間的互感成比例。頻率通常在I到1kHz范圍中。隨著鐵磁芯46移動，這些互感變化，導致在次級線圈42、44中感應的電壓變化。線圈反向串聯(lián)連接，以致輸出電壓是次級線圈42、44的兩個次級電壓之差(因此“差動”)。當鐵磁芯46在其中心位置，即在兩個次級線圈42、44之間等距的位置時，在這兩個次級線圈42、44中感應相等但相反的電壓，所以輸出電壓理論上為O。實際上，當鐵磁