一種斷路器用智能型操動機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于斷路器技術領域，具體涉及一種斷路器用智能型操動機構。
【背景技術】
[0002]斷路器作為電力系統中重要的保護和控制設備，它不僅能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流，而且能在規定的時間內關合、承載和開斷異常回路條件下的電流。在電力系統運行過程中，要求斷路器能快速地切斷發生故障的線路或電氣設備，在這個過程中若斷路器發生故障，不能及時可靠地切斷故障，將會對系統造成極大的影響，導致事故的發生。國際大電網會議組織的國際調查表明，在斷路器的故障中，機械故障占全體故障的80%以上，而斷路器機械部分主要是操動機構。操動機構故障呈現多種后果，主要有拒合、拒分、分合閘速度變小、閉鎖失靈等。其中，操動機構拒分會使線路故障影響面擴大，造成母線故障或主變故障，給系統造成大的危害，是性質最為嚴重的事故。分合閘速度達不到要求，會導致斷路器在切斷和閉合負荷電流或故障電流時不能有效熄滅電弧，造成操作過電壓或使斷路器發生爆炸事故，其后果也相當嚴重。
[0003]因此，對斷路器的操動機構進行在線監測，提前發現潛在故障，降低操動機構故障率，對于保障電力系統的穩定和安全運行有著重要的作用。近年來，國內外對斷路器狀態監測做了大量研究，主要有以下幾個方面:1)行程-時間特性曲線；2)機械振動信號;3)合、分閘線圈電流、電壓檢測;4)電阻測量;5)SF6壓力檢測;7)絕緣檢測;8)專家系統。所述各種監測方式各有優劣，但其均不是針對斷路器操動機構本體直接進行監測；于此本發明創新地從斷路器操動機構本體角度出發，發明一種斷路器用智能型操動機構，本案由此產生。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種斷路器用智能型操動機構，直接監測斷路器操動機構內部零部件受力狀況，實時監測操動機構工作狀態，具有功能新穎、結構緊湊、通用性強等特點。
[0005]為了達成上述目的，本發明的解決方案是:
一種斷路器用智能型操動機構，具有合閘半軸、分閘半軸、儲能彈簧軸、合閘摯子及分閘摯子;設將該合閘半軸、分閘半軸、儲能彈簧軸稱為三組傳動軸，該三組傳動軸中的至少一組上設有壓力傳感器。
[0006]所述傳動軸上設有內嵌槽，所述壓力傳感器采用內嵌方式設于內嵌槽內。
[0007]所述合閘半軸和/或者分閘半軸上設有分別供合閘摯子、分閘摯子扣接的斜槽口，所述內嵌槽與斜槽口相距10mm。
[0008]所述內嵌槽繞傳動軸的徑向布置，該內嵌槽具有供壓力傳感器緊湊設置的槽底平面。
[0009]所述槽底平面的兩端寬度不同，其中寬度較大的一端作為引出壓力傳感器的電纜芯線的引出端。
[0010]所述槽底平面處涂覆有起絕緣和抗震作用的絕緣膠層。
[0011]所述三組傳動軸中的至少一組采用合金材料軸。
[0012]所述合金材料軸采用40CrNiMoA材料。
[0013]所述壓力傳感器為金屬壓阻應變片力傳感器。
[0014]所述操動機構還設有拐臂，與該拐臂相連的斷路器主軸上設置非接觸式角度傳感器。
[0015]采用上述方案后，本發明相對于現有技術的有益效果在于:
一、本發明創造性地將壓力傳感器內嵌于操動機構的特定內部零件上，提供一種直接監測斷路器操動機構內部零部件工作狀態的新方法，大大提高斷路器在線監測精度；
二、操動機構內部各零部件的受力變化狀況直接反應著操動機構工作狀態，進一步設計特殊的結構，將壓力傳感器內嵌于斷路器操動機構的特定內部零件，實現真正意義上的斷路器操動機構智能化；
三、操動機構內部零件受力狀況包含豐富的信息，特別是合、分閘過程中合、分閘半軸的受力情況直接反應著操動機構的運行狀況，本發明能夠實現對這些信息的采集，并具有很好的穩定性。
[0016]綜上，本發明實現對斷路器操動機構本體直接進行監測，功能新穎、結構巧妙，具有實時監測操動機構工作狀態，對降低操動機構故障率，保障電力系統的穩定和安全運行具有重要的意義。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的斷路器用智能型操動機構主視圖；
圖2為本發明的斷路器用智能型操動機構側視圖；
圖3為本發明的斷路器用智能型操動機構內部傳動鏈示意圖；
圖4-1為本發明的儲能彈簧軸結構圖；
圖4-2為本發明的儲能彈簧軸的受力示意圖；
圖5-1為本發明的合閘半軸結構圖；
圖5-2為本發明的合閘半軸的受力示意圖；
圖6-1為本發明的分閘半軸結構圖；
圖6-2為本發明的分閘半軸的受力示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本案作進一步詳細的說明。
[0019]本發明涉及一種斷路器用智能型操動機構，如圖1至圖3所示，有包括儲能電機組件1、行程開關組件2、手動儲能組件3、儲能凸輪組件4、儲能彈簧5、儲能指示組件6、傳動連桿組件7、合閘脫扣器8、分閘脫扣器9、過流脫扣器10、合分閘指示組件11、合閘按鈕12、分閘按鈕13、輔助開關14、儲能彈簧軸15。
[0020]所述手動儲能組件3較佳地由一對錐齒輪31、32組成，其具有安裝簡便、承載力高、傳動功率大、使用壽命長的特點。所述儲能凸輪組件4包括儲能凸輪軸41、合閘凸輪42、大齒輪43、逆止輪44、定位套45、拐臂46等。所述傳動連桿組件7包括合閘半軸71、分閘半軸72、合閘摯子73、分閘摯子74、輸出軸75等。
[0021 ]斷路器操動機構工作原理基本大同小異，可參考相關資料，在這里不再詳細介紹，以下只針對本發明的斷路器智能型操動機構如何實現“智能化”進行詳細說明。
[0022]設將所述合閘半軸71、分閘半軸72、儲能彈簧軸15稱為三組傳動軸，該三組傳動軸中的至少一組上設有壓力傳感器。給出地較佳實施例中，如圖4-1至6-2所示，三組傳動軸(即合閘半軸71、分閘半軸72、儲能彈簧軸15)上均設有壓力傳感器(分別為711、721、151)。
[0023]所述設有壓力傳感器的傳動軸上設有內嵌槽，具體實施例中合閘半軸71、分閘半軸72、儲能彈簧軸15上分別設有內嵌槽712、722、152，所述壓力傳感器711、721、151采用內嵌方式分別設于內嵌槽712、722、152內。
[0024]進一步，合閘半軸71、分閘半軸72上設有分別供合閘摯子73、分閘摯子74扣接的斜槽口 713、723，所述內嵌槽712與斜槽口 713、內嵌槽722與斜槽口 723的距離均約為10mm。舉合閘半軸71為例，由于考慮到內嵌壓力傳感器位置、傳感器采集信號精確度與穩定性，合閘半軸71上的