CN101615527A - 一种气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法，该方法包括所述巴登管的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm。本发明可以不充硅油，完全克服漏油问题，具有不怕振动的优点，可以很好地应用在SF6电气设备上。

Description

一种气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法

技术领域

本发明涉及一种继电器，尤其涉及一种应用在SF₆(六氟化硫)电气设备上的气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法。

背景技术

SF₆电气产品已广泛应用在电力部门，工矿企业，促进了电力行业的快速发展。保证SF₆电气产品的可靠安全运行已成为电力部门的重要任务之一。SF₆电气产品的灭弧介质和绝缘介质是SF₆气体，不能发生漏气，若发生漏气，就不能保证SF₆电气产品可靠安全运行。所以监测SF₆电气产品的SF₆密度值是十分必要的。现在用来监测SF₆密度普遍采用一种机械的指针式密度继电器，具有当SF₆电气产品发生漏气时能够报警及闭锁功能，还有现场显示密度值的性能。例如对于现有技术的、外壳为100mm的继电器其巴登管的宽度都在19毫米及以下，另外由于这种密度继电器采用微动开关型电接点。而推动微动开关的力与巴登管有关，微动开关对巴登管有反作用力，由于巴登管不到19毫米宽，其强度还不够大，在推动微动开关工作时就会造成实际动作时的密度值与指针显示值有差异。另外由于巴登管强度不够大，就不能应用操作力大的微动开关，其抗振性能就差。同样，由于巴登管强度不够大，很容易造成横梁移位，而使调节杆发生卡住或脱离微动开关的现象，不能保证系统可靠工作，用户只有重新更换继电器，造成直接经济损失。

例如现有技术的一种SF₆气体密度继电器的结构如图1、图2所示，它包括SF₆气体接头1、机芯2，壳体3、刻度盘4、指针5、巴登管6、温度补偿片7、接线座8、微动开关91、92、93、印制电路板10、定位板11、固定板12、电线13、调节杆141、142、143、连接杆15、横梁16、表玻璃17、罩圈18、基座19和SF₆气体输送管20。其中，SF₆气体接头1、接线座8、表玻璃17、罩圈18和基座19分别固定在壳体3上。机芯2固定在基座19上，指针5和刻度盘4分别固定在机芯2上。巴登管6的一端焊接在基座19上并与之连通，另一端与温度补偿片7的一端相连接，温度补偿片7的另一端与横梁16相连接，横梁16又与连接杆15相连接，连接杆15与机芯2相连接。横梁16上固定有调节杆141、142、143。微动开关91、92、93分别焊接在印制电路板10上，印制电路板10安装在固定板12上，固定板12又安装在基座19上。微动开关91固定在调节杆141的下方，微动开关92固定在调节杆142的下方，微动开关93固定在调节杆143的下方。各微动开关上分别设有操作臂911、921、931。定位板11固定在机芯2上，其前端延伸到巴登管6与温度补偿片7相连的一端的下方，它的功能是：当SF₆气体密度下降到一定值时，限位巴登管6向下移动，保护微动开关，进而保护横梁16不被压坏而变形，使整个系统保持可靠工作。微动开关的接点，通过电线13，从印制电路板10连接到接线座8上，能保护其内部机构免受机械损伤和污物、雨水侵入。SF₆气体输送管20的一端与基座20相连接，且可靠密封，SF₆气体输送管20的另一端与接头1相连接，且可靠密封。

上述SF₆气体密度继电器所采用的微动开关虽然具有一定的优点，但由于这种SF₆气体密度继电器所采用的巴登管6的宽度不到19mm甚至小于19mm，强度不够，在开关分合闸操作强烈振动时，很容易造成调节杆移位，而使调节杆发生卡住或脱离微动开关操作臂的现象，不能保证系统可靠工作。因此有必要开发一种不要充油且抗振性能很好的指针式SF₆气体密度继电器，以保证系统可靠工作。另外在温度低的地区，需要SF₆混合气体来代替SF₆气体，这样就需要混合气体密度继电器。

发明内容

本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种不要充油、抗振性能很好的气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法，用于控制和监视密封容器中气体的密度，针对SF₆等电气设备中出现的气体泄漏情况，及时发出报警信号，闭锁信号，为保障电力安全起到作用。

本发明的目的是这样实现的：一种气体密度继电器，包括壳体和设置在壳体内的基座、巴登管、温度补偿装置，其中，基座固定在壳体上，巴登管的一端焊接在基座上并与之连通，另一端与端座相固定连接，其特征在于：所述巴登管的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm。

在上述气体密度继电器中，当巴登管的内径尺寸为38mm～45mm时，巴登管的宽度设定为13.5～30mm。

在上述气体密度继电器中，当巴登管的内径尺寸为62mm～75mm时，巴登管的宽度设定为20～35mm。

在上述气体密度继电器中，所述气体密度继电器的输出接点为微动开关或磁助式电接点形式。

在上述气体密度继电器中，当所述气体密度继电器的输出接点为微动开关形式时，其微动开关可以有一个、二个、三个或者四个。

在上述气体密度继电器中，所述的温度补偿装置可以是采用气体或双金属片的装置。

在上述气体密度继电器中，所述气体密度继电器的气体可以是SF₆气体、SF₆气体与氮气或CF₄的混合气体或者氟碳气体。

在上述气体密度继电器中，所述气体密度继电器可以带指针指示或不带指针指示。

一种气体密度继电器的巴登管制造的宽度选择方法，包括以下步骤：

所述巴登管的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm；

当巴登管的内径尺寸为38mm～45mm时，巴登管的宽度设定为13.5～30mm；

当巴登管的内径尺寸为62mm～75mm时，巴登管的宽度设定为20～35mm。

本发明一种气体密度继电器及其巴登管制造的宽度选择方法由于采用了以上技术方案，使得巴登管能够轻松带动微动开关或磁助式电接点，也不怕外力的干扰，如振动或冲击。因为巴登管宽了，它的面积就大了，根据公式：F(压力)＝P(压强)X S(面积)，我们可以得到当同样的压强P时，增大面积S，那么压力F就会增大，这样一来就可以使巴登管上的压力就增大，从而能够轻松带动微动开关或磁助式电接点，也不怕外力的干扰，如振动或冲击。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的优点和特点：

1、可以做到实际动作值与指针显示值非常一致；

2、可以选择动作力大的微动开关，即抗振性能好的微动开关，进而大大提高密度继电器的抗振性能；

3、指针的振动对控制部分的微动开关影响小；

4、由于巴登管的宽度加宽了，其作用力变大了，就能带动操作臂接触面积大的微动开关，调节杆就不会发生卡住或脱离微动开关现象，因而可大大提高继电器的抗振性能和可靠性。

附图说明

图1为现有技术的SF₆气体密度继电器的结构示意图；

图2为图1所示结构的局部侧视图；

图3为本发明气体密度继电器的主要结构示意图；

图4为图3所示结构的局部侧视图。

具体实施方式

参见图3、配合参见图4，本发明气体密度继电器主要由接头(图中未示)、机芯32、壳体(图中未示)、刻度盘(图中未示)、指针35、巴登管36、温度补偿装置37，在本实施说明例中，温度补偿装置37采用双金属片装置、接线座(图中未示)、一个或多个各自对应地设置的调节杆和微动开关，可以为一到四个，在本实施说明例中，微动开关有三个，它们为图中的391、392和393部件、印制电路板40、定位板41、固定板42、电线43、调节杆也有三个，它们为图中的441、442和443部件、连接杆45、横梁46、表玻璃、罩圈、基座50、垫板51、道管等组成。利用温度补偿装置37对变化的压力和温度进行修正，能够反应SF₆气体密度的变化。接头固定在壳体上，机芯32固定在基座50上，基座50和垫板51一起固定在表壳上。巴登管36的一端焊接在基座50上，另一端通过端座与温度补偿装置37的一端相连接，且巴登管36的宽度与其内径尺寸范围相匹配。温度补偿装置37的另一端与横梁46相连接。横梁46上固定有调节杆441、442、443。横梁46又与连接杆45相连接，连接杆45又与机芯32相连接。微动开关391、392、393分别焊接在印制电路板40上，印制电路板40固定在固定板42上，固定板42又安装在基座50上，并且微动开关391、392、393对应设置在各调节杆的下方，其中，微动开关391固定在调节杆441的下方，微动开关392固定在调节杆442的下方，微动开关393固定在调节杆443的下方，定位板41固定在机芯32上，指针和刻度盘分别固定在机芯32上。微动开关的接点，通过电线从印制电路板40连接到接线座上，接线座固定在壳体上。表玻璃、罩圈分别固定在壳体上，能保护其内部机构免受机械损伤和污物、雨水侵入。道管的一端与基座50相连接，且可靠密封；道管的另一端与接头相连接，且可靠密封。

本发明气体密度继电器的巴登管制造的宽度选择方法，包括以下步骤：巴登管37的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm。当巴登管的内径尺寸为38mm～45mm时，巴登管的宽度设定为13.5～30mm。当巴登管的内径尺寸为62mm～75mm时，巴登管的宽度设定为20～35mm。

本发明气体密度继电器的作用原理是基于弹性元件巴登管36，利用温度补偿装置37对变化的压力和温度进行修正，反应SF₆气体密度的变化。即在被测介质SF₆气体的压力作用下，由于有了温度补偿装置37的作用，其密度值的变化，压力值也相应的变化，迫使巴登管36之末端产生相应的弹性变形-位移，借助于温度补偿装置37和连接杆45，传递给机芯32，机芯32又传递给指针，遂将被测的SF₆气体密度值在刻度盘上指示出来。如果漏气了，其密度值下降到一定程度(达到报警或闭锁值)，巴登管36产生相应的向下位移，通过温度补偿装置37，使横梁46向下位移，横梁46上的调节杆441、442、443就推动相应的微动开关391、392、393的接点接通，发出相应的信号(报警或闭锁)，达到监视和控制电气开头等设备中的SF₆气体密度，使电气设备安全工作。如果其密度值升高了，压力值也相应的升高，升高到一定程度，巴登管36也产生相应的向上位移，通过温度补偿装置37，使横梁46向上位移，横梁46上的调节杆441、442、443就向上位移，调节杆441、442、443就远离微动开关391、392、393，其接点就断开，信号(报警或闭锁)就解除。这样就完成密度继电器的功能。

由于本发明气体密度继电器的信号接点采用微动开关形式，况且微动开关接点的控制全部由调节杆来控制，而调节杆的控制是由巴登管36和温度补偿装置37来执行的，巴登管36由于加宽了因而就不怕振动，不易因振动而变形或产生位移。最重要的是，为了增加抗振性能，本产品增加了巴登管的宽度，可在开关分合闸产生振动时，有效防止横梁46在沿其轴向产生过分的位移，即使横梁46发生小移位，因为这种移位能被固定在一个可控制的范围内，可防止调节杆发生卡住或脱离微动开关的现象，保证系统可靠工作。这样一来就大大提高了该产品的抗振性能，另外，密度值下降了，巴登管就下移，直至信号(报警或闭锁)接点动作，即微动开关接点接通。密度值越下降，微动开关就接通越牢靠，再下降，巴登管就被定位板定位在其个刻度值上，此时，巴登管以较大的力作用在微动开关上，微动开关处于很好的压力下和良好的接通中，不怕振动。

本发明气体密度继电器由于加宽了巴登管的宽度，可以带来以下优点：

1、可以做到实际动作值与指针显示值非常一致，而现有技术的指针式密度继电器由于存在开关阻力和磁助式力，其实际动作值与指针显示值总是存在一定的偏差；

2、巴登管的宽度加宽后，其作用力变大了，这样一来，控制部分的元件微动开关动作时的阻力就不会影响显示值，就可以选择动作力大的微动开关，进而大大提高密度继电器的抗振性能；

3、巴登管的宽度加宽后，其作用力变大了，指针的振动对控制部分的微动开关的影响就小了，也可大大提高继电器的抗振性能；

4、巴登管的宽度加宽后，其作用力变大了，就能带动操作臂接触面积大的微动开关，调节杆就不会发生卡住或脱离微动开关现象，进而大大提高密度继电器的抗振性能和可靠性。

而现有技术的指针式密度继电器，由于在密度值高时，其动触点是随着指针而动的，指针非常灵活，极其怕振。一旦密度值到了设定动作值(报警或闭锁)时，信号触点(报警或闭锁)动作了，此时指针如果在其附近时，就可能产生振动，如果振动，就会使信号重新断开，发出误动作。另外，触点(报警或闭锁)闭合时，其闭合力仅靠触头的游丝的微小力，即使加上磁助式力，也还是很小，因此极其拍振，尽管充有硅油，可以提高抗振性能，但即使充了硅油，其抗振性能还是较差。另外其触点接通也不太可靠，还有漏油问题，在使用中存在不少问题。而本发明宽巴登管指针式SF₆气体密度继电器由于采用了巴登管的宽度加宽，加上用微动开关作为信号(报警或闭锁)接点，所以其抗振性能非常好，不要充硅油，就直接可在开关断路器上使用。

综上所述，本发明把微动开关作为指针式密度继电器的信号(报警或闭锁)接点，直接利用巴登管的力来推动微动开关的开闭，同时增加了巴登管的宽度，可在开关分合闸产生振动时，防止横梁沿其轴向产生过分的位移，因而可防止调节杆发生卡住或脱离微动开关的现象，保证系统可靠工作。因此，本发明是一种名副其实的抗振型指针式SF₆气体密度继电器，具有不怕振动的优点，可以不充硅油，完全克服漏油问题，可以很好地应用在SF₆电气设备上。

另外，本发明的微动开关也可以固定在调节杆的上方(既另一方向)；气体密度继电器的输出接点也可以是磁助式电接点形式；所述气体可以包含SF₆气体、SF₆气体与氮气或CF₄的混合气体或者氟碳气体等；气体密度继电器的温度补偿装置也可以采用气体形式；气体密度继电器也可以不带指针指示。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种气体密度继电器，包括壳体和设置在壳体内的基座、巴登管、温度补偿装置，其中，基座固定在壳体上，巴登管的一端焊接在基座上并与之连通，另一端与端座相固定连接，其特征在于：所述巴登管的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm。

2、如权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：当巴登管的内径尺寸为38mm～45mm时，巴登管的宽度设定为13.5～30mm。

3、如权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：当巴登管的内径尺寸为62mm～75mm时，巴登管的宽度设定为20～35mm。

4.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述气体密度继电器的输出接点为微动开关或磁助式电接点形式。

5.根据权利要求1或4所述的气体密度继电器，其特征在于：当所述气体密度继电器的输出接点为微动开关形式时，其微动开关可以有一个、二个、三个或者四个。

6.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述的温度补偿装置可以是采用气体或双金属片的装置。

7.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述气体密度继电器的气体可以是SF₆气体、SF₆气体与氮气或CF₄的混合气体或者氟碳气体。

8.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于：所述气体密度继电器可以带指针指示或不带指针指示。

9.一种气体密度继电器的巴登管制造的宽度选择方法，包括以下步骤：

所述巴登管的宽度与其内径尺寸范围相匹配，即：当内径尺寸≤25mm时，巴登管的宽度为12～30mm；当内径尺寸为25mm～38mm时，巴登管的宽度为13～35mm；当内径尺寸为38mm～55mm时，巴登管的宽度为13.5～38mm；当内径尺寸为55mm～80mm时，巴登管的宽度为20～40mm；

当巴登管的内径尺寸为38mm～45mm时，巴登管的宽度设定为13.5～30mm；

当巴登管的内径尺寸为62mm～75mm时，巴登管的宽度设定为20～35mm。

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