一种具有评估机械性能功能的断路器制造技术

一种具有评估机械性能功能的断路器，属于低压电器技术领域。断路器包括触头系统、操作机构、转轴和传感器组件，操作机构带动转轴转动，转轴带动触头系统进行动作，其特征在于：传感器组件包括连杆和位移采集装置，连杆一端铰接于转轴上，连杆的另一端与位移采集装置连接，位移采集装置上安装有位移传感器，用于测量连杆的端部在位移采集装置上滑动的位移量。采用连杆配合直线位移传感器来测量位移量，从而评估触头磨损和操作机构本身的磨损情况，安装操作简便，测量精度高，成本低廉。

A Circuit Breaker with the Function of Evaluating Mechanical Performance

【技术实现步骤摘要】
一种具有评估机械性能功能的断路器
本技术属于低压电器
，具体涉及一种具有评估机械性能功能的断路器。
技术介绍
断路器安装于电路中用于分断故障电流，起到保护负载的作用。断路器的每一相线包括一对可以合分电路的触头系统，所述的触头系统包括动触头和静触头，所述的动触头运动后实现与静触头的闭合或分离。触头的运动可以通过不同方式实现，具体来说，对于一些大功率的断路器(特别是额定电流超过1000A)来说，例如用作线路端头的输入安全设备，需要高电动力强度并且触头由耦接到旋转轴的杠杆系统促动，而所述旋转轴本身由带有两个枢转杆的肘节机构来促动。断路器每次操作时，其触头或多或少发生磨损，特别是存在电弧的情况下，触头的磨损更明显。断路器在进行大量合分操作之后，触头的磨损可能导致断路器发生故障，影响该断路器的安全性和可靠性。为了减小这种风险，通常在断路器操作预定次数之后系统地更换触头甚至更换整个断路器，而不考虑触点的实际磨损。但是，该方法不能解决根本问题，因为每次操作后，触点的磨损量都不同，由于无法精确地判定每次操作后触点的磨损量，从而有可能导致两种情况的发生：第一种情况，断路器多次开断较大的故障电流后，在未达到预定次数时该断路器已无法安全可靠地运作，实际上无法避免事故的发生；第二种情况，断路器达到预定的次数时，触点远没有到达磨损的危险区域，造成设备的过早废置。因此，评估触头完整性的能力从而判断触头实际磨损量，从中获得有关触头的剩余使用寿命或者使用寿命结束的信息，将给断路器的使用带来显著的优势。对于一些不经常动作的大功率断路器来说，在维护操作时，例行视觉评估触头磨损的状态，例如在触头上配装磨损指示器。这种操作仅能在断开断路器的情况下进行，对于安全应用，即断路器仅偶尔脱扣且触头通常保持闭合的情况，这种检查足够了。但是，对于正在发展的其他应用来说，例如风力涡轮设备上采用的断路器，操作次数不断增加，并且要求触头的耐用性更高，如果以预设维修时间间隔来视觉检查触头就带来了问题并且不能满足实际需要。现有技术中，已出现了在线监测断路器触点磨损情况或断路器操作机构磨损情况的技术，如中国专利技术专利公开号CN103197235A中描述的通过测量操作机构与触头部分连接轴在合闸过程的动作特性变化，来检测触点磨损与机构磨损情况。所用传感器中运动部分安装在连接轴上，另一检测部分固定在断路器基座或外壳上，运动部分与检测部分不接触。现有技术中采用磁性传感器来测量角位移，该传感器价格高，增加了断路器的成本。鉴于上述存在的问题，本申请人作了积极而有效的探索，终于形成了下面将要介绍的技术方案。
技术实现思路
本技术的任务是要提供一种具有评估机械性能功能的断路器，其采用连杆配合直线位移传感器来测量位移量，从而评估触头磨损和操作机构本身的磨损情况，具有结构可靠，安装操作简便，测量精度高，成本低廉的特点。本技术的任务是这样来完成的，一种具有评估机械性能功能的断路器，所述的断路器包括触头系统、操作机构、转轴和传感器组件，所述的操作机构带动所述的转轴转动，所述的转轴带动触头系统进行动作，所述的传感器组件包括连杆和位移采集装置，所述的连杆一端铰接于转轴上，所述的连杆的另一端与位移采集装置连接，所述的位移采集装置上安装有位移传感器，用于测量所述的连杆的端部在位移采集装置上滑动的位移量。在本技术的一个具体的实施例中，所述的连杆为两根端部相互固定的第一连杆和第二连杆，所述的第一连杆和第二连杆均为直杆，所述的第一连杆的一端与转轴铰接，所述的第二连杆的一端滑动连接于位移采集装置上。在本技术的另一个具体的实施例中，所述的连杆为“┌”状。在本技术的又一个具体的实施例中，所述的位移传感器为光耦传感器。在本技术的再一个具体的实施例中，所述的转轴包括轴体和固定在所述的轴体上的支架，所述的支架包括固定安装在轴体的圆轴面上的支架座和从支架座上延伸出去的伸出臂，所述的伸出臂与所述的连杆的一端铰接。在本技术的还有一个具体的实施例中，所述的伸出臂为直杆。在本技术的进而一个具体的实施例中，所述的位移采集装置包括滑动件和滑槽件，所述的滑动件在所述的滑槽件的滑槽内滑动，所述的滑动件安装于连杆的靠近位移采集装置的一端，所述的位移采集装置测量所述的滑动件在滑槽件上滑动的位移量。在本技术的更而一个具体的实施例中，所述的滑槽件的滑槽为“十”字形滑槽，所述的滑动件位于“十”字形滑槽的水平槽内。在本技术的更进而一个具体的实施例中，所述的滑动件为圆柱形。本技术中采用连杆配合直线位移传感器来测量位移量，形成位移-时间曲线图，从而评估触头磨损和操作机构本身的磨损情况，从而采取对应的措施，延长断路器的使用寿命，具有结构可靠，安装操作简便，测量精度高，成本低廉的特点。附图说明图1为本技术所述的操作机构、转轴与触头系统的配合示意图。图2为本技术所述的转轴与传感器的配合示意图。图3为本技术所述的传感器的结构示意图。图4为本技术所述的触头系统处于分闸时的状态示意图。图5为本技术所述的断路器在合闸过程中动、静触头刚接触时的状态示意图。图6为本技术所述的动、静触头处于合闸稳定时的状态示意图。图7为本技术所述的动、静触头处于合闸稳定状态时操作机构与触头系统的示意图。图8为本技术所述的传感器检测的参数图。图中：1.静触头、11.静触点；2.动触头、21.动触点、22.触头弹簧；3.操作机构；4.转轴、41.轴体、42.摆片、43.支架、431.支架座、432.伸出臂；5.传感器组件、51.连杆、511.第一连杆、512.第二连杆、52.位移采集装置、521.滑动件、522.滑槽件、53.位移传感器。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范围。在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本技术提供的技术方案的特别限定。如图1、图4、图5、图6和图7所示，本技术涉及一种具有评估机械性能功能的断路器，所述的断路器包括触头系统、操作机构3、转轴4和传感器组件5，所述的触头系统包括静触头1和动触头2，所述的动触头2摆动后实现与所述的静触头1之间的接触或分离。所述的静触头1包括静触点11，所述的动触头2包括动触点21，所述的静触点11与动触点21两者接触配合。所述的操作机构3通过转轴4来带动所述的动触头2运动，所述的转轴4为一轴类零件，其转动设置在操作机构3上或转动设置在触头系统外部的壳体上。如图1、图2和图3所示，所述的转轴4包括轴体41、固定在所述的轴体41上的摆片42和支架43。所述的摆片42的数量对应于动触头2的数量，一般为三个或四个。所述的操作机构3通过摆片42来带动转轴4摆动。所述的支架43包括固定安装在轴体41的圆轴面上的凹陷内的支架座431和从支架座431上延伸出去的伸出臂432。所述的传感器组件5为测量直线位移的位移传感器组件，其包括连杆51和与连杆51一端相连的位移采集装置52，在所述的位移采集装置52上安装有位移传感器53。即通过位移传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有评估机械性能功能的断路器，所述的断路器包括触头系统、操作机构(3)、转轴(4)和传感器组件(5)，所述的操作机构(3)带动所述的转轴(4)转动，所述的转轴(4)带动触头系统进行动作，其特征在于：所述的传感器组件(5)包括连杆(51)和位移采集装置(52)，所述的连杆(51)一端铰接于转轴(4)上，所述的连杆(51)的另一端与位移采集装置(52)连接，所述的位移采集装置(52)上安装有位移传感器(53)，用于测量所述的连杆(51)的端部在位移采集装置(52)上滑动的位移量。

【技术特征摘要】
1.一种具有评估机械性能功能的断路器，所述的断路器包括触头系统、操作机构(3)、转轴(4)和传感器组件(5)，所述的操作机构(3)带动所述的转轴(4)转动，所述的转轴(4)带动触头系统进行动作，其特征在于：所述的传感器组件(5)包括连杆(51)和位移采集装置(52)，所述的连杆(51)一端铰接于转轴(4)上，所述的连杆(51)的另一端与位移采集装置(52)连接，所述的位移采集装置(52)上安装有位移传感器(53)，用于测量所述的连杆(51)的端部在位移采集装置(52)上滑动的位移量。2.根据权利要求1所述的一种具有评估机械性能功能的断路器，其特征在于所述的连杆(51)为两根端部相互固定的第一连杆(511)和第二连杆(512)，所述的第一连杆(511)和第二连杆(512)均为直杆，所述的第一连杆(511)的一端与转轴(4)铰接，所述的第二连杆(512)的一端滑动连接于位移采集装置(52)上。3.根据权利要求1所述的一种具有评估机械性能功能的断路器，其特征在于所述的连杆(51)为“┌”状。4.根据权利要求1所述的一种具有评估机械性能功能的断路器，其特征在于所述的位移传感器(53)为光耦传感器。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾益，谢心意，陶涛，
申请(专利权)人：常熟开关制造有限公司原常熟开关厂，
类型：新型
国别省市：江苏,32