高压开关柜触头发热报警装置、高压开关柜及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压开关柜触头发热报警装置、高压开关柜及应用方法，发热报警装置的外壳内设有至少一路报警单元，报警单元包括感温及驱动元件和带有触点回路的弹性机构，感温及驱动元件为采用形状记忆合金制成的弹性元件，弹性机构抵触在感温及驱动元件上；高压开关柜的高压开关柜本体的断路器室内设有前述发热报警装置；应用方法步骤包括基于多路报警单元实现不同温度的报警。本发明专利技术抗干扰性强、结构简单、体积小巧、安装简便、成本低廉、安全性高且能实现多级报警，适用于现场工况环境。

【技术实现步骤摘要】
高压开关柜触头发热报警装置、高压开关柜及应用方法
本专利技术涉及高压开关柜触头发热报警技术，具体涉及一种基于形状记忆合金的高压开关柜触头发热报警装置、高压开关柜及应用方法，基于形状记忆合金的热敏感特性实现，兼具传感与驱动的功能。
技术介绍
高压开关柜是电力企业中非常重要的电气设备，直接关系到电能供电的稳定性和可靠性。高压开关柜由于其设计、制造、安装及运行维护等原因，事故率一直维持在一个较高的水平。其中热故障又是所有故障中发生频率最多的故障。产生热故障的原因一方面是由于高压开关柜柜内存在多个触头、电气设备连接点，这些开合结构会因自身质量问题、安装问题、长时间的磨合氧化或连接方式不对导致接触面的接触电阻增大，当大负载电流流经这些接触电阻增大的触头、接头时，触头、接头将出现发热现象；另一方面是由于开关柜内部通常采用封闭式结构，内部散热条件差且运行过程中柜门不能打开，触头、接头产生的热量很容易被积累从而引起开关柜内部温度升高。开关柜柜内温度过高将导致开关柜发生故障甚至引发事故，对电力系统造成极大的经济损失。因此，一直以来人们都非常重视对于高压开关柜内温度监测技术的研究。目前，常用的高压开关柜触头温度监测方法主要有手摸柜门感知温度法、热电阻测温法、示温蜡片测温法、光纤测温法以及红外测温法等。尽管开关柜测温技术较为丰富，但是每一种方法都存在一定的局限性，监测的准确性与稳定性、可靠性及抗干扰性、结构简单性、体积小巧性、安装简便性、成本经济性及安全性等难以兼顾。因此，针对高压开关柜紧凑的结构以及强电磁环境，开发一套结构简单、安装方便且成本相对低廉的发热报警装置有着迫切且现实的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种高压开关柜触头发热报警装置、高压开关柜及应用方法，本专利技术的高压开关柜触头发热报警装置基于形状记忆合金热敏感特性实现高压开关柜触头发热报警，形状记忆合金兼具传感与驱动的功能，可通过设计形状记忆合金的成分来控制其相变点，进而设置不同的报警温度。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种高压开关柜触头发热报警装置，包括外壳，所述外壳内设有至少一路报警单元，所述报警单元包括感温及驱动元件和带有触点回路的弹性机构，所述感温及驱动元件为采用形状记忆合金制成的弹性元件，所述弹性机构抵触在感温及驱动元件上。优选地，所述感温及驱动元件为采用形状记忆合金制成的管状弹簧结构。优选地，所述弹性机构包括推杆和偏动弹簧，所述外壳内设有定位板，所述推杆滑动布置在定位板上，所述推杆一端和触点回路相连、另一端设有凸出部，所述偏动弹簧套设于推杆上且一端抵触在定位板上、另一侧抵触在凸出部的内侧。优选地，所述触点回路包括触片和一对触点，所述触片和一对触点相对布置，所述触片固定于推杆的端部，所述一对触点固定于外壳的内壁上，且所述一对触点引出报警单元的报警输出端子。优选地，所述形状记忆合金为NiTi形状记忆合金。优选地，不同路的报警单元的形状记忆合金分别具有不同的相变点温度。本专利技术提供一种高压开关柜，包括高压开关柜本体，所述高压开关柜本体的断路器室内设有前述的高压开关柜触头发热报警装置。优选地，所述高压开关柜本体上设有报警器，所述高压开关柜触头发热报警装置的输出端和报警器相连。优选地，所述报警器为声光报警器。本专利技术提供一种前述的高压开关柜触头发热报警装置的应用方法，实施步骤包括：1）在高压开关柜本体的断路器室内安装前述的高压开关柜触头发热报警装置，所述外壳内设有多路报警单元，且多路报警单元的形状记忆合金分别具有不同的相变点温度；2）在高压开关柜本体运行过程中，通过多路报警单元分别检测高压开关柜本体的断路器室的温度，如果断路器室的温度达到任意一路报警单元的形状记忆合金的相变点温度，则该路报警单元的感温及驱动元件形变伸长推动弹性机构使得触点回路导通输出报警信号；如果断路器室的温度低于任意一路报警单元的形状记忆合金的相变点温度，则该路报警单元的感温及驱动元件形变收缩受弹性机构推动使得触点回路断开停止输出报警信号。本专利技术的高压开关柜触头发热报警装置具有下述优点：1、专利技术的高压开关柜触头发热报警装置基于形状记忆合金热敏感特性实现高压开关柜触头发热报警，形状记忆合金兼具传感与驱动的功能，具有原理简单、结构紧凑、布局合理、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低廉的优点。2、专利技术的高压开关柜触头发热报警装置基于形状记忆合金热敏感特性实现高压开关柜触头发热报警，可通过设计形状记忆合金的成分来控制其相变点，进而设置不同的报警温度，从而实现不同温度级别的报警。附图说明图1为本专利技术实施例高压开关柜触头发热报警装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例高压开关柜的结构示意图。图例说明：1、外壳；11、定位板；2、报警单元；21、感温及驱动元件；22、弹性机构；221、推杆；222、偏动弹簧；223、凸出部；23、触点回路；231、触片；232、触点；3、声光报警器。具体实施方式如图1所示，本实施例提供一种高压开关柜触头发热报警装置，包括外壳1，外壳1内设有至少一路报警单元2，报警单元2包括感温及驱动元件21和带有触点回路23的弹性机构22，感温及驱动元件21为采用形状记忆合金制成的弹性元件，弹性机构22抵触在感温及驱动元件21上。本实施例的高压开关柜触头发热报警装置基于形状记忆合金热敏感特性实现高压开关柜触头发热报警，形状记忆合金兼具传感与驱动的功能，可通过设计形状记忆合金的成分来控制其相变点，进而设置不同的报警温度，具有原理简单、结构紧凑、布局合理、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低廉的优点。本专利技术高压开关柜触头发热报警装置的关键技术在于利用形状记忆合金的形状记忆效应。形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy，SMA)是指具有一定初始形状的合金在低温下经塑性形变并固定成另一种形状后，通过加热到某一临界温度以上又可回复成初始形状的一类合金。形状记忆合金具有的能够记住其原始形状的功能称为形状记忆效应(ShapeMemoryEffect，SME)。形状记忆合金作为一种特殊的新型功能材料，是集感知与驱动于一体的智能材料，本专利技术高压开关柜触头发热报警装置中将利用这种材料制作关键的传感驱动元件。本实施例中，感温及驱动元件21为采用形状记忆合金制成的管状弹簧结构，此外也可以根据需要制成其他的弹性结构，只要能够实现形变推动弹性机构22即可，其结构并不局限于某一种特定的机构。如图1所示，弹性机构22包括推杆221和偏动弹簧222，外壳1内设有定位板11，推杆221滑动布置在定位板11上，推杆221一端和触点回路23相连、另一端设有凸出部223，偏动弹簧222套设于推杆221上且一端抵触在定位板11上、另一侧抵触在凸出部223的内侧，通过上述结构，能够确保弹性机构22的稳定回弹。如图1所示，触点回路23包括触片231和一对触点232，触片231和一对触点232相对布置，触片231固定于推杆221的端部，一对触点232固定于外壳1的内壁上，且一对触点232引出报警单元2的报警输出端子，上述结构接触简单、电路导通稳定可靠。本实施例中，形状记忆合金为NiTi形状记忆合金，改变其成分可获得不同相变点温度。本实施例中，不同路的报警单元2的形状记本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）内设有至少一路报警单元（2），所述报警单元（2）包括感温及驱动元件（21）和带有触点回路（23）的弹性机构（22），所述感温及驱动元件（21）为采用形状记忆合金制成的弹性元件，所述弹性机构（22）抵触在感温及驱动元件（21）上。

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）内设有至少一路报警单元（2），所述报警单元（2）包括感温及驱动元件（21）和带有触点回路（23）的弹性机构（22），所述感温及驱动元件（21）为采用形状记忆合金制成的弹性元件，所述弹性机构（22）抵触在感温及驱动元件（21）上。2.根据权利要求1所述的高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：所述感温及驱动元件（21）为采用形状记忆合金制成的管状弹簧结构。3.根据权利要求1所述的高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：所述弹性机构（22）包括推杆（221）和偏动弹簧（222），所述外壳（1）内设有定位板（11），所述推杆（221）滑动布置在定位板（11）上，所述推杆（221）一端和触点回路（23）相连、另一端设有凸出部（223），所述偏动弹簧（222）套设于推杆（221）上且一端抵触在定位板（11）上、另一侧抵触在凸出部（223）的内侧。4.根据权利要求3所述的高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：所述触点回路（23）包括触片（231）和一对触点（232），所述触片（231）和一对触点（232）相对布置，所述触片（231）固定于推杆（221）的端部，所述一对触点（232）固定于外壳（1）的内壁上，且所述一对触点（232）引出报警单元（2）的报警输出端子。5.根据权利要求1所述的高压开关柜触头发热报警装置，其特征在于：所述形状记忆合金为NiTi形状记忆合金。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，谢亿，欧阳克俭，李文波，李登科，胡加瑞，李晨坤，陈汉阳，韩步云，
申请(专利权)人：湖南省湘电试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43