枢转支撑结构和断路器制造技术

用于断路器的枢转支撑结构和断路器。枢转支撑结构(25)包括：支撑体(251)，具有用于接收和枢转地支撑被连接至断路器的致动机构的枢转销的支撑孔(2511)，其中至少一个应变计被安装至支撑体(251)用于感测由致动机构作用在枢转支撑结构上的力。该枢转支撑结构可以准确地感测所施加的特征力，使得可以在线监测断路器的接触力和机械特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】枢转支撑结构和断路器
本公开的实施例涉及断路器领域，并且特别涉及一种用于断路器的枢转支撑结构以便于在线监测断路器的机械特性。
技术介绍
近几年来，越来越多的专家非常注重对断路器的机械特性监测的研究和发展。断路器的动态特性可以有效地反映断路器的运行故障。因此，机械特性被视作对于断路器来说的最重要的特征之一，并且存在有监测断路器的机械特性的要求。目前，断路器的机械特性监测通常借助于电子传感器在离线环境中进行。离线环境可以是其中断路器没有被电连接至电网并且因此不会经受电网中的高电压的测试环境。用于在该测试环境中测试的电压相对低使得其不会影响电子传感器的正常操作。然而，由于在离线或测试环境中的电路触头未经受真实的高电压，所以监测到的结果无法准确地反映断路器的实际操作状态并且因此仅能充当用于研究断路器的有限参考。随着智能电网技术的发展，存在有对于可在断路器的正常工作状态下在线监测其机械特性以便支持智能电网的功能的智能断路器的需求。在线监测可以反映断路器的真实的工作状态，并且因此在研究和控制断路器上更有用。断路器的最重要的机械特性之一是尤其在闭合时段期间施加在断路器的动触头上的接触力的值。该接触力是用于评价断路器的机械特性的其他方面、例如断路器的准确的闭合与断开时间点的基础。然而，当前的离线监测方法不适合在线监测接触力。在线环境中的电网的高电压可能轻易地损坏用于离线监测的电子器件。另外，由于在高电压下的电闭合与断开时间点归因于在高电压下的击穿导通而不能代表动触头的真实的机械闭合与断开，所以有必要在断路器的工作状态中找到动触头的机械闭合与断开时间点以便准确地监测断路器的机械特性。然而，在高电压下难以直接监测断路器的准确的机械闭合与断开时间点。因此，要求用于在线监测断路器的机械特性、特别是用于在线监测准确的接触力和机械闭合与断开时间点的方法和设备。
技术实现思路
因此，为了克服上面提到的现有技术中的缺陷中的一个或多个，本公开的实施例的目的之一是提供用于断路器的枢转支撑结构和具有这样的枢转支撑结构的断路器。根据本公开的实施例的一个方面，提供有一种用于断路器的枢转支撑结构，包括：支撑体，具有用于接收和枢转地支撑被连接至断路器的致动机构的枢转销的支撑孔。至少一个应变计被安装至支撑体用于感测由致动机构作用在枢转支撑结构上的力。根据本公开的实施例的一个方面，支撑体进一步包括感测孔，并且至少一个应变计被安装至感测孔的内壁。根据本公开的实施例的一个方面，支撑体限定了纵向方向，并且进一步包括用于在支撑体的纵向方向与断路器的竖直方向对齐的状态下将支撑体固定至断路器的安装结构。感测孔在纵向方向上布置在安装结构与支撑孔之间。根据本公开的实施例的一个方面，至少一个应变计包括用于感测作用在枢转支撑结构上的拉伸力的两个拉伸应变计，和用于感测作用在枢转支撑结构上的压缩力的两个压缩应变计。两个拉伸应变计和两个压缩应变计被以使得它们适于感测纵向方向上的力的定向安装至感测孔的内壁。应变计可以被以任何常见的方式、例如通过胶粘剂安装(即，附接)至支撑体。根据本公开的实施例的一个方面，两个拉伸应变计在纵向方向上的一侧被安装至感测孔的内壁，其中这两个拉伸应变计关于通过感测孔的中心且平行于纵向方向的虚拟线对称，并且两个压缩应变计在纵向方向的另一侧被安装至感测孔的内壁，其中这两个压缩应变计关于所述虚拟线对称。根据本公开的实施例的一个方面，两个拉伸应变计和两个压缩应变计被连接为惠斯通桥(Wheatstonebridge)，其中两个拉伸应变计未直接连接，并且两个压缩应变计未直接连接。换言之，拉伸应变计和压缩应变计交替地连接，使得惠斯通桥的两个桥臂各具有一个拉伸应变计和一个压缩应变计，并且一个臂中的一个拉伸应变计和一个压缩应变计的次序与另一个臂中的不同。根据本公开的实施例的一个方面，狭槽布置在支撑体上以提高支撑体的围绕感测孔的部分在作用在支撑孔上的力的作用下的柔性。根据本公开的实施例的一个方面，枢转支撑结构进一步包括被连接且固定至支撑体的印刷电路板。印刷电路板被配置成基于至少一个应变计的电阻上的变化来计算作用在枢转支撑结构上的力的值并且传输力的计算值。根据本公开的实施例的一个方面，印刷电路板被进一步配置成基于作用在枢转支撑结构上的力的计算值来计算施加在断路器的动触头上的接触力和/或评价断路器的闭合与断开时间点。根据本公开的实施例的一个方面，印刷电路板被进一步配置成接收并转发来自被连接至印刷电路板的通信端口的另一设备的输出。根据本公开的实施例的一个方面，枢转支撑结构进一步包括保持件以进一步支撑和保护印刷电路板。根据本公开的实施例的一个方面，进一步提供了一种断路器，包括用于致动断路器的动触头的致动机构和根据前述实施例中的任一个的枢转支撑结构。枢转支撑结构的支撑体被固定至断路器的基座，并且枢转支撑结构的支撑孔凭借销被联接至致动机构的杠杆。枢转支撑结构被固定至断路器以便感测由致动机构的杠杆作用在枢转支撑结构上的在相对于断路器的基座的竖直方向上的力。根据本公开的实施例的一个方面，断路器进一步包括被连接至枢转支撑结构的数据处理单元。数据处理单元被配置成基于来自枢转支撑结构的感测到的力的值来计算施加在断路器的动触头上的接触力和/或评价断路器的闭合与断开时间点。由于力传感器(应变计)与断路器的致动机构的支撑结构为一体，并且传感器和支撑结构在断路器的工作期间不会移动，所以感测结果将更准确，并且传感器可以承受更大次数的操作。另外，由于传感器没有安装至任何可动的致动元件，所以传感器的拆卸不会改变断路器的机械特性，并且因此传感器容易维护。传感器和印刷电路板的一体化便于力值的准确计算和力值的数据传输。由于断路器的闭合或断开的准确时间点可以通过感测电路的支撑结构上的特征力来确定，所以感测电子器件和感测过程不会受到动触头附近的诸如高电压、复杂磁场和电弧放电等的恶劣环境的影响。因此，监测断路器的闭合或断开的时间点可以在断路器的正常工作期间进行。附图说明当阅读参照附图关于示例性实施例的以下详细描述时，本公开的目标、特征和优点变得显而易见，其中图1图示出可以通过根据本专利技术的实施例的方法进行在线监测的示例性断路器。图2图示出施加在如图1所示的断路器的连杆机构上的力。图3图示出根据本专利技术的实施例的枢转支撑结构的支撑体的透视图。图4图示出图3中的支撑体的侧视图。图5图示出由四个应变计构成的惠斯通桥。图6图示出图3的枢转支撑结构，其中印刷电路板被组装上，并且保持件被拆下。图7图示出图3的枢转支撑结构，其中印刷电路板和保持件被组装上。具体实施方式在下文中，将在描述本公开的机制和精神时参考示例性实施例。应该理解的是，这些实施例仅仅被提供以便于本领域技术人员理解并且进而实施本公开，而不是用于以任何方式限制本公开的范围。本文以示例性方式通过参考附图来详细描述本公开的各种实施例。图1图示出可以通过根据本专利技术的实施例的方法在线监测的示例性断路器。如图1所示的断路器是高电压断路器，包括被围在绝缘套筒1中的静触头和动触头(未示出)，和用于致动动触头的闭合与断开动作的致动机构2。致动机构2通常是用于将来自主动元件、例如电机或弹簧致动器的驱动力传输至动触头的连杆机构。如图1所示，连杆机构包括彼此依次枢转地连接的第一杠杆21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于断路器的枢转支撑结构，包括：支撑体(251)，具有支撑孔(2511)，所述支撑孔(2511)用于接收和枢转地支撑被连接至所述断路器的致动机构的枢转销，其中所述支撑体(251)安装有至少一个应变计，用于感测由所述致动机构作用在所述枢转支撑结构上的力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于断路器的枢转支撑结构，包括：支撑体(251)，具有支撑孔(2511)，所述支撑孔(2511)用于接收和枢转地支撑被连接至所述断路器的致动机构的枢转销，其中所述支撑体(251)安装有至少一个应变计，用于感测由所述致动机构作用在所述枢转支撑结构上的力。2.根据权利要求1所述的枢转支撑结构，其中所述支撑体(251)进一步包括感测孔(2512)，并且所述至少一个应变计被安装至感测孔(2512)的内壁。3.根据权利要求2所述的枢转支撑结构，其中所述支撑体(251)定义了纵向方向(Y)，并且进一步包括安装结构(2513)，所述安装结构(2513)用于在所述支撑体(251)的纵向方向与断路器的竖直方向对齐的状态下将支撑体(251)固定至断路器；并且其中所述感测孔(2512)在纵向方向(Y)上布置在安装结构(2513)与支撑孔(2511)之间。4.根据权利要求3所述的枢转支撑结构，其中所述至少一个应变计包括用于感测作用在枢转支撑结构上的拉伸力的两个拉伸应变计，和用于感测作用在枢转支撑结构上的压缩力的两个压缩应变计；并且其中所述两个拉伸应变计和所述两个压缩应变计，以使得它们适于感测纵向方向(Y)上的力的定向安装至感测孔(2512)的内壁。5.根据权利要求4所述的枢转支撑结构，其中所述两个拉伸应变计在纵向方向(Y)上的一侧被安装至感测孔(2512)的内壁，其中两个拉伸应变计相对于通过感测孔(2512)的中心且平行于纵向方向(Y)的虚拟线对称，并且所述两个压缩应变计在纵向方向(Y)的另一侧被安装至感测孔(2512)的所述内壁，其中所述两个压缩应变计相对于虚拟线对称。6.根据权利要求4所述的枢转支撑结构，其中所述两个拉伸应变计和所述两个压缩应变计被连接为惠斯通桥，其中两个拉伸应变计未直接连接，并且两个压缩应变计未直接连接。7.根据权利要求2所述的枢转...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄志坚，叶昕，卢西亚诺·舍内，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH