CN108343644B - 一种气压储能器、液压操动机构及高压断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气压储能器、液压操动机构及高压断路器。一种高压断路器包括液压操动机构，所述液压操动机构包括气压储能器，所述气压储能器包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置。本发明的高压断路中的气压储能器在壳体或活塞上设置报警触发装置，并在壳体上设置报警装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时报警触发装置触发报警装置报警，提示进行维修，能够在线监测储能器内部气体是否泄漏，提高了储能器使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种气压储能器、液压操动机构及高压断路器。
背景技术
储能器是高压断路器液压操动机构的重要组成部件，用于存储多余的压力油液，并在需要时释放为液压操动机构提供动能。目前，储能器包括重力式、弹簧式、充气式三种类型。现阶段的高压断路器多采用储气式储能器，储能器内预充入气体的压力通常在20～35MPa之间。常规的气压储能器在断路器处于运行状态时无法实时在线监测预充入气体是否泄漏。当需要检查储能器内预充入气体是否泄漏，断路器必须退出运行，通过检查预充入气体压力值，来判断预充入气体是否出现了泄漏，极大影响了操作者对液压断路器操作使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在线监测内部气体是否泄漏的气压储能器；本发明的目的还在于提供一种安装上述气压储能器的液压操动机构；本发明的目的还在于提供一种安装上述液压操动机构的高压断路器。
为实现上述目的，本发明的气压储能器的技术方案是：
方案1，一种气压储能器，包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置。
有益效果：本发明的气压储能器在壳体或活塞上设置报警触发装置，并在壳体上设置报警装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时报警触发装置触发报警装置报警，提示进行维修，能够在线监测储能器内部气体是否泄漏，提高了储能器使用安全性。
方案2，在方案1的基础上进一步改进，所述报警触发装置包括接触式报警开关。接触式报警开关便于设置同时具有使用可靠性高的优点。
方案3，在方案2的基础上进一步改进，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆。设置在活塞上的报警开关触杆便于设置的同时有助于触发报警装置。
方案4，在方案3的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。报警触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于报警开关稳定工作。
方案5，在方案4的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置。报警触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强报警装置快速接收信号。
方案6，在方案3的基础上进一步改进，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离。壳体或活塞上设置闭锁触发装置，并在壳体上设置闭锁装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时闭锁触发装置触发闭锁装置闭锁，有助于提高了储能器使用安全性。
方案7，在方案6的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆。设置在活塞上的闭锁开关触杆便于设置的同时有助于触发闭锁。
方案8，在方案7的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。闭锁触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于闭锁开关稳定工作。
方案9，在方案8的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。闭锁触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强闭锁装置快速接收信号。
方案10，在方案3~9任一项方案的基础上进一步改进，所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。导向板有助于使报警开关触杆触发报警装置。
本发明的液压操动机构的技术方案是：
方案1，一种液压操动机构包括气压储能器，所述气压储能器包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置。
有益效果：本发明的液压操动机构中的气压储能器在壳体或活塞上设置报警触发装置，并在壳体上设置报警装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时报警触发装置触发报警装置报警，提示进行维修，能够在线监测储能器内部气体是否泄漏，提高了储能器使用安全性。
方案2，在方案1的基础上进一步改进，所述报警触发装置包括接触式报警开关。接触式报警开关便于设置同时具有使用可靠性高的优点。
方案3，在方案2的基础上进一步改进，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆。设置在活塞上的报警开关触杆便于设置的同时有助于触发报警装置。
方案4，在方案3的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。报警触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于报警开关稳定工作。
方案5，在方案4的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置。报警触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强报警装置快速接收信号。
方案6，在方案3的基础上进一步改进，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离。壳体或活塞上设置闭锁触发装置，并在壳体上设置闭锁装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时闭锁触发装置触发闭锁装置闭锁，有助于提高了储能器使用安全性。
方案7，在方案6的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆。设置在活塞上的闭锁开关触杆便于设置的同时有助于触发闭锁。
方案8，在方案7的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。闭锁触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于闭锁开关稳定工作。
方案9，在方案8的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。闭锁触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强闭锁装置快速接收信号。
方案10，在方案3~9任一项方案的基础上进一步改进，所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。导向板有助于使报警开关触杆触发报警装置。
本发明的高压断路器的技术方案是：
方案1，一种高压断路器包括液压操动机构，所述液压操动机构包括气压储能器，所述气压储能器包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置。
有益效果：本发明的高压断路中的气压储能器在壳体或活塞上设置报警触发装置，并在壳体上设置报警装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时报警触发装置触发报警装置报警，提示进行维修，能够在线监测储能器内部气体是否泄漏，提高了储能器使用安全性。
方案2，在方案1的基础上进一步改进，所述报警触发装置包括接触式报警开关。接触式报警开关便于设置同时具有使用可靠性高的优点。
方案3，在方案2的基础上进一步改进，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆。设置在活塞上的报警开关触杆便于设置的同时有助于触发报警装置。
方案4，在方案3的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。报警触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于报警开关稳定工作。
方案5，在方案4的基础上进一步改进，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置。报警触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强报警装置快速接收信号。
方案6，在方案3的基础上进一步改进，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离。壳体或活塞上设置闭锁触发装置，并在壳体上设置闭锁装置，当气压储能器的高压气腔内气体泄漏时活塞滑动时闭锁触发装置触发闭锁装置闭锁，有助于提高了储能器使用安全性。
方案7，在方案6的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆。设置在活塞上的闭锁开关触杆便于设置的同时有助于触发闭锁。
方案8，在方案7的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上。闭锁触发装置设置在与高压气腔对应的腔壁上有助于闭锁开关稳定工作。
方案9，在方案8的基础上进一步改进，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。闭锁触发装置设置与壳体端部中心有助于降低中间连接距离，进而增强闭锁装置快速接收信号。
方案10，在方案3~9任一项方案的基础上进一步改进，所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。导向板有助于使报警开关触杆触发报警装置。
附图说明
图1为本发明的高压断路器实施例1中的储能器的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
附图中：1、高压油腔；2、壳体；3、高压气腔；4、磁钢；5、报警传感器；6、闭锁传感器；7、底座；8、触发杆；9、活塞。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的高压断路器的具体实施例1，如图1至图2所示，包括导流部分、灭弧部分、绝缘部分以及液压操动机构，液压操动机构包括储能器。储能器包括壳体2，壳体2具有空腔，壳体2空腔内安装有活塞9、触发杆8、底座6以及底座6上的报警传感器5、闭锁传感器6以及磁钢4。活塞9与空腔内壁滑动密封装配将空腔分为高压气腔3以及高压油腔1，本实施例中的高压气腔内充入气体为氮气。活塞9朝向高压气腔3的一侧固定连接有触发杆8，触发杆8与活塞9螺纹连接，并且触发杆8连接在活塞9的中心位置。壳体2的端部安装有报警装置，报警触发装置包括报警开关触头，本实施例中的报警开关触头为磁钢4，磁钢滑动安装在底座6上，底座6上还安装有磁钢4滑动一定位置与磁钢4接触导通的报警传感器5，报警传感器向报警装置发出报警信号。本实施例中的壳体2上还安装有闭锁触发装置，闭锁触发装置包括位于磁钢4左端的闭锁开关触头，并且底座6还安装有与闭锁开关触头导通的闭锁传感器6。使用时，磁钢4向左继续滑动与闭锁开关触头接触导通，闭锁开关触头与闭锁传感器6导通，闭锁传感器6向闭锁装置发出闭锁信号。本实施例中的活塞9运动行程是根据高压气腔3内充入气量与活塞运动距离之间的理论关系计算得来的，也就是说，活塞9运动推动触发杆8与磁钢4接触推动磁钢4至与报警传感器5导通的位置及磁钢4与闭锁传感器6导通的位置均是根据活塞9与冲入气量之间的理论关系计算得来的。换言之，报警与闭锁时机均是由高压气腔3内充入气量与活塞9运动距离之间的理论关系计算得来的。为了使活塞9上的触发杆8始终保持直线运动，触发杆8上滑动装配有导向板，导向板与高压气腔3内壁固定连接，导向板上设置有多个气孔。在其他实施例中，触发杆8也可与导向板固定连接，导向板与高压气腔3内壁滑动装配。
本实施例中的储能器工作时，电机将高压油泵入高压油腔1，高压油腔1内的高压油推动活塞9向左滑动，通过压缩高压气腔3内的气体进行储能。达到设定压力时，电机停止打压，高压油腔1与高压气腔3压力处于平衡状态，为高压断路器分、合闸提供能量。当储能器内高压气腔3内的气体发生泄漏时，高压气腔3与高压油腔1因需保持压力平衡，所以活塞9会向左滑动。随着高压气腔3内的气体的不断泄漏，活塞9不断向左运动，触发杆8与磁钢4逐渐靠近，直至推动磁钢4向左运动，运动到设定位置（对应设定泄漏压力）时，报警传感器5的常开触点转换为常闭触点，发出报警信号，提示检修人员检修。若此时不能及时检修或气体泄漏较快时，活塞9继续向左运动，磁钢4接近闭锁传感器6将闭锁传感器6上的常开触点转换为常闭触点，发出闭锁信号，及时切断机构控制回路，避免因低油压操作引起事故。当高压气体腔压力恢复正常时，触发杆8向右运动，报警信号和闭锁信号随之解除。
本发明的高压断路器的具体实施例2，与实施例1不同之处在于，本实施例中的活塞上连接有触指，高压气腔内壁上具有报警传感器，当高压气腔内的气体泄漏时，活塞向左滑动，当滑动至报警传感器所在位置时，报警传感器上的常开触点转换为常闭触点，发出报警信号。同样在报警传感器的左侧设置有闭锁传感器，当报警信号发出后未及时维修或气体泄漏过快时，活塞移动至闭锁传感器所在位置，闭锁传感器上的常开触点转换成常闭触点，发出闭锁信号，及时切断机构控制回路，避免因低油压操作引起事故。
本发明的高压断路器的具体实施例3，与实施例1不同之处在于，本实施例中的活塞上安装有活塞传感器，壳体与高压气腔对应的内壁上安装有与活塞传感器信号连接的报警传感器以及闭锁传感器。活塞向左滑动至报警位置时，活塞传感器与报警传感器连接，报警传感器向报警装置发出报警信号，报警装置报警。如果报警后无人对储能器进行维修或储能器内部气体泄漏较快时，活塞继续向左滑动至闭锁位置时，活塞传感器与闭锁传感器连接，闭锁传感器向闭锁装置发出闭锁信号，闭锁装置及时切断液压机构控制回路。本实施例中的报警距离与闭锁距离根据高压内腔内气体与活塞运动距离之间的理论关系设计而得。其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的高压断路器的具体实施例4，与实施例1不同之处在于，本实施例中的触发杆设置在高压腔体左端的内壁上，活塞向左滑动推动触发杆并推动报警开关触头及闭锁开关触头运动。其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的高压断路器的具体实施例5，与实施例1不同之处在于，本实施例中的报警装置通过触发杆与报警传感器导通实现报警，闭锁装置通过活塞上的活塞传感器与高压气腔内壁上的闭锁传感器通过信号连接工作。其他与实施例1相同，不再赘述。
本发明的高压断路器的具体实施例6，与实施例1不同之处在于，本实施例中的触发杆连接在活塞朝向高压油腔的一侧，报警传感器及闭锁传感器位于与触发杆对应的高压油腔的内壁上，其他与实施例1相同，不再赘述。
上述各实施例中的气压储能器中的高压油腔中的油也可为空气、氮气等其他介质。
本发明的液压操动机构的实施例与上述高压断路器各实施例中的液压操动机构的实施例相同，不再赘述。
本发明的气压储能器的实施例与上述高压断路器各实施例中的气压储能器的实施例相同，不再赘述。
Claims (6)
1.一种气压储能器，包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，其特征在于：所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置，所述报警触发装置包括接触式报警开关，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警触发装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。
2.根据权利要求1所述的气压储能器，其特征在于：所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。
3.一种液压操动机构，包括气压储能器，所述气压储能器包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，其特征在于：所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置，所述报警触发装置包括接触式报警开关，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警触发装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。
4.根据权利要求3所述的液压操动机构，其特征在于：所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。
5.一种高压断路器，包括液压操动机构，所述液压操动机构包括气压储能器，所述气压储能器，包括具有内腔的壳体，所述内腔被与其内壁滑动密封装配的活塞分隔成缓存腔和高压气腔，其特征在于：所述壳体上设有报警装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第一设定距离时控制报警装置发出报警信号的报警触发装置，所述报警触发装置包括接触式报警开关，所述接触式报警开关的开关触头伸入高压气腔内，所述报警触发装置还包括设置在活塞上的在活塞移动方向上与开关触头对应的报警开关触杆，所述报警触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述报警触发装置设置在壳体的端部中心位置，所述壳体上设有用于提供给液压机构闭锁信号而切断液压控制回路的闭锁装置，壳体上或活塞上设有在活塞与高压气腔远离活塞的一端腔壁小于或等于第二设定距离时控制闭锁装置发出闭锁信号的闭锁触发装置，所述第二设定距离不小于第一设定距离，所述闭锁触发装置包括闭锁开关以及设置在活塞上的在活塞移动方向上与闭锁开关触头对应的闭锁开关触杆，所述闭锁触发装置设置在壳体的与高压气腔对应的腔壁上，所述闭锁触发装置设置在壳体的端部中心位置且位于报警触发装置远离活塞的一侧，所述闭锁开关触头位于报警开关触头的远离活塞的一侧，报警开关触头与报警开关触杆共同构成闭锁开关触杆。
6.根据权利要求5所述的高压断路器，其特征在于：所述高压气腔内设有用于对报警开关触杆导向的导向板。
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2017
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