低压配电研发组前言:
对于数字化配电,系统需要对元器件的剩余寿命,健康状态作出评估,很多厂家都在研究触点磨损状态,这里分享一篇德力西申请的相关***,仅供参考,内容不代表我们的观点,对于测量可能涉及的振动,温度、精度等细节,值得商榷
技术领域
本发明涉及低压电器技术领域,具体涉及一种触头磨损检测机构、检测方法及断路器
背景技术
现有断路器,在工作状态中的每一次合闸、分闸,都会对动静触头有一定的磨损,主要原因是电弧的烧蚀,当触头磨损到一定程度的时候,断路器的分合性能将变得不可靠。现有技术触头磨损监测方式主要包括两种:***种是通过开关电流的数据累计,并经过一定的公式计算触头磨损的尺寸。然而,由于每次分断的随机因素较多,由此导致,该种方式其计算的数据准确性不高;另一种是通过在动触头的触头支持表面设置明显标识,或在触头结构中设计明显标识,随后在断电情况下,打开断路器,检查现有尺寸与标识尺寸的差异,评估烧损程度。然而,此状态下的断路器,多数处于柜体内,周边空间有限,且需根据固定拆卸步骤,直至打开灭弧室后才能查看,使得该种方式耗时耗力
发明内容
本发明的目的是提供一种触头磨损检测机构,及时对触头磨损状态进行检测,并在磨损到预定程度时提供报警指示或强制分断,结构简单,操作方便,测量精度高
本发明的另一目的是提供一种触头磨损检测方法,及时对触头磨损状态进行检测,并在磨损到预定程度时提供报警指示或强制分断,且结构简单,操作方便,测量精度高
本发明的另一目的是提供一种断路器,及时对触头磨损状态进行检测,并在磨损到预定程度时提供报警指示或强制分断,结构简单,操作方便,测量精度高
为解决上述技术问题,本发明提供一种触头磨损检测机构,包括:
压缩弹性件,设置于动触头系统中触头支持与动触头之间,并能够随所述动触头与所述触头支持的相对运动而逐渐压缩蓄能;传感检测部件,与所述压缩弹性件的一端相抵,用于检测所述压缩弹性件的压缩力;控制器,与所述传感检测部件信号连接,用于在所述压缩力满足预设条件时,发出报警信号或控制动触头银点与静触头银点断开。其中,压缩弹性件具体采用压缩弹簧,传感检测部件具体采用力传感器
本发明触头磨损检测机构,适用于断路器、接触器等低压电器元件,合闸过程如下:
动触头系统在驱动机构的作用下向靠近静触头系统的方向转动,在此过程中触头支持在压缩弹性件的作用下与动触头保持相对固定,二者同步转动,压缩弹性件具有***预设压缩量;当转动到一定角度时,动触头银点与静触头银点电接触,但由于超程的存在,动触头会在持续力的作用下绕与触头支持的铰接处反向转动,压缩弹性件进一步压缩蓄能,直至动触头到达***终闭合位置
可以理解,当动、静触头未发生磨损时,动触头相对触头支持反向转动的角度是一定的,即动触头到达***终闭合位置时,压缩弹性件具有第二预设压缩量,定义为H2;而当触头发生磨损时,动触头相对触头支持反向转动的角度减小,即动触头到达***终闭合位置时,压缩弹性件的压缩量减小,将此时的压缩量定义为Hx,而压缩弹性件的压缩量与压缩力是一一对应的,因此在不便直接测量压缩弹性件的压缩量时,通过传感检测部件检测压缩弹性件的压缩力大小,便能及时了解动、静触头的磨损状态,在压缩力大小满足预设条件时,及时报警或强制分断,保证低压电器元件的正常工作状态
因此,本发明触头磨损检测机构,通过传感检测部件对压缩弹性件的压缩力进行检测,便能够及时准确地获得触头的磨损状态,保证低压电器元件的工作状态,且结构简单,操作方便,测量精度高
可选地,传感检测部件包括检测单元和内置电池,内置电池用于为所述检测单元供电。可选地,传感检测部件还包括蓝牙组件,用于与控制器信号连接
本发明还提供一种触头磨损检测方法,基于前述触头磨损检测机构,包括如下步骤:对动触头系统中触头支持与动触头之间所蓄能的压缩力进行检测,并在所述压缩力满足***预设条件时,发出报警信号;在所述压缩力满足第二预设条件时,控制动触头银点与静触头银点断开
可选地,提供如前述触头磨损检测机构以进行检测:
动触头系统的超程值为H,所述压缩力为P,触头未磨损状态下,所述压缩弹性件在所述动触头银点与所述静触头银点接触时的变形量为X;所述***预设条件为:k(XH)<P≤k(X1);所述第二预设条件为:P≤k(XH);可选地,所述超程值的取值范围为:2 .5mm≤H≤3mm
附图说明
图1为本发明所提供断路器一种具体实施例的结构示意图
图2为图1断路器中动触头系统处的局部放大图
图3为图1断路器中检测部件的结构示意图
图4为图1断路器中动触头系统的***视角结构示意图
图5为图1断路器中动触头系统的第二视角结构示意图
图6为图1断路器中动触头系统的第三视角结构示意图
图7为图4、图5、图6中侧板的结构示意图
其中,图1图7中的附图标记说明如下:
1静触头系统;11静触头银点;2动触头系统;21触头支持;21a安装槽;21b通孔;21cT型槽;22动触头;221动触头银点;23压缩弹簧;24连接轴;3力传感器;4基座;41导向部件
具体实施方式
本发明首先提供一种触头磨损检测机构,用于对触头磨损状况进行检测,具体包括压缩弹性件,传感检测部件,以及控制器,压缩弹性件设置于动触头系统2中触头支持21与动触头22之间,并能够随动触头22与触头支持21的相对运动而逐渐压缩蓄能;传感检测部件与压缩弹簧23的一端相抵,用于检测压缩弹性件的压缩力;控制器与传感检测部件信号连接,用于在压缩弹性件的压缩力满足预设条件时,发出报警信号或控制动触头银点221与静触头银点11断开
其中,压缩弹性件具体采用压缩弹簧23,传感检测部件具体采用力传感器3。当然,压缩弹性件与传感检测部件的实施方式并不做限制。
本发明触头磨损检测机构,适用但不限于断路器、接触器等低压电器元件,合闸过程如下:
动触头系统2在驱动机构的作用下向靠近静触头系统1的方向转动,在此过程中触头支持21在压缩弹簧23的作用下与动触头22保持相对固定,二者同步转动,压缩弹簧23具有***预设压缩量;当转动到一定角度时,动触头银点221与静触头银点11电接触,但由于超程的存在,动触头22会在持续力的作用下绕与触头支持21的铰接处反向转动,压缩弹簧23进一步压缩蓄能,直至动触头22到达***终闭合位置。
可以理解,当动、静触头未发生磨损时,动触头22相对触头支持21反向转动的角度是一定的,即动触头22到达***终闭合位置时,压缩弹簧23具有第二预设压缩量,定义为H2;而当触头发生磨损时,动触头22相对触头支持21反向转动的角度减小,即动触头22到达***终闭合位置时,压缩弹簧23的压缩量减小,将此时的压缩量定义为Hx,而压缩弹簧23的压缩量与压缩力是一一对应的,因此在不便直接测量压缩弹簧23的压缩量时,本发明通过力传感器3检测压缩弹簧23的压缩力大小,及时了解动、静触头的磨损状态,在压缩力大小满足
预设条件时,及时报警或强制分断,保证断路器的正常工作状态。因此,本发明触头磨损检测机构,通过力传感器3对压缩弹簧23的压缩力进行检测,便能够及时准确地获得触头的磨损状态,保证低压电器元件的工作状态,且结构简单,操作方便,测量精度高。
其中,力传感器3前端由敏感元件、传感元件和转换电路三部分组成,此处为本领域技术人员熟知的传感器的常规设置,在此不做赘述;力传感器3的后端包括内置电池和蓝牙组件,内置电池用于为前端检测单元供电,蓝牙组件用于与控制器信号连接,以将获得的压缩弹簧23的形变量传输至控制器,由控制器发出报警信号或强制分断
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