CN114341591B - 真空断路器用触点监视装置及具有其的真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供真空断路器用触点监视装置。所述触点监视装置设置于真空断路器，所述真空断路器包括真空灭弧室和推杆组件，所述真空灭弧室包括：固定电极，固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点；以及可动电极，可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点，所述推杆组件结合在所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降。另外，本发明还提供具有所述触点监视装置的真空断路器。

Description

真空断路器用触点监视装置及具有其的真空断路器

技术领域

本发明

本发明涉及能够监视真空灭弧室内部的触点磨损量的真空断路器用触点监视装置及具有其的真空断路器。

背景技术

真空断路器是利用真空的介电强度来在电路发生短路或接地等事故时保护负载设备和线路免受故障电流的影响的电气保护器。

真空断路器起到电力输送控制和保护电力系统的作用。真空断路器的分断容量大且可靠性和安全性高。不仅如此，由于可以放置于较小的安装空间，因此其应用范围正在从中电压扩展到高电压。

真空断路器包括作为切断电流的核心部件的真空灭弧室、向真空灭弧室传递动力的传动装置、以及通过传动装置进行上下往复运动并使真空灭弧室中的触点闭合或断开的推杆等。韩国授权特许第10-1860348(授权日2018.05.16)中公开了作为真空断路器的核心部件的真空灭弧室的一例(以下，出现在现有技术的真空灭弧室的说明中的附图标记仅用于现有技术的说明)。

现有的真空灭弧室100包括绝缘容器190、固定电极110、可动电极150以及电弧屏蔽件210。固定电极110和可动电极150分别具有固定触点130和可动触点170。随着可动电极150的上下移动，可动触点170与固定触点130接触或分离。

就固定触点130和可动触点170而言，存在随着电流切断动作的反复而导致触点产生磨损的问题。当触点磨损一定程度时，需要进行维修或更换。如果不及时维修或更换触点，则会成为真空灭弧室的短时性能、短路性能和通电性能下降的原因。因此，需要一种准确检测触点的磨损状态的方法。

发明内容

所要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种能够监视真空灭弧室内部的触点磨损量的真空断路器用触点监视装置及具有其的真空断路器。

另外，本发明的目的在于，提供一种能够使用检测方向为水平方向的光传感器(photo sensor)来检测作为垂直方向上的位移的触点磨损量的真空断路器用触点监视装置及具有其的真空断路器。

本发明的目的不限于以上提及的目的，未提及的本发明的其他目的和优点可以通过以下说明来理解，并且可以通过本发明的实施例进一步明确地理解。另外，能够容易知晓本发明的目的和优点可以通过权利要求书中给出的手段及其组合来实现。

解决问题的技术方案

为了实现上述的目的，本发明提供真空断路器用触点监视装置。

所述触点监视装置设置于真空断路器，所述真空断路器包括真空灭弧室和推杆组件，所述真空灭弧室包括：固定电极，固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点；以及可动电极，可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点，所述推杆组件结合在所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降。

所述触点监视装置包括：识别构件，形成于所述推杆组件的圆筒形的杆壳体的外周，与所述杆壳体的外周面形成台阶；以及传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，检测所述杆壳体的外周面和所述识别构件的外侧面之间有无台阶。

其中，优选地，所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度和宽度。

并且，所述识别构件可以形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度和宽度。

另外，所述识别构件形成为从所述杆壳体的外周构成设定的深度的槽。

所述槽还可以沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度和宽度。

另外，优选地，所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。

另外，优选地，所述传感器组件包括：光传感器模块，通过确认从所述光传感器模块到所述识别构件的外侧面的距离值和从所述光传感器模块到所述杆壳体的外周面的距离值产生预定值以上的差异与否来判断有无所述台阶。

另外，优选地，还包括：传感器支架，容纳并支撑所述光传感器模块；以及传感器托架，将所述传感器支架结合于容纳所述真空灭弧室的壳体。

在另一实施例中，本发明提供具有触点监视装置的真空断路器。

所述真空断路器包括：真空灭弧室，具有固定电极和可动电极，所述固定电极固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点，所述可动电极可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点；主电路部，具有容纳所述真空灭弧室的壳体；推杆组件，结合于所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降；识别构件，形成于所述推杆组件的圆筒形的杆壳体的外周，与所述杆壳体的外周面形成台阶；以及传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，通过确认从所述传感器组件到所述识别构件的外侧面的距离值和从所述传感器组件到所述杆壳体的外周面的距离值产生预定值以上的差异与否来判断有无所述台阶。

其中，优选地，所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度和宽度。

并且，优选地，所述识别构件形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度。

另外，所述识别构件形成为从所述杆壳体的外周构成设定的深度的槽。

优选地，所述槽沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度和宽度。

另外，优选地，所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。

另外，优选地，还包括：传感器支架，容纳并支撑所述光传感器模块；以及传感器托架，将所述传感器支架结合于容纳所述真空灭弧室的壳体。

技术效果

本发明的真空断路器用触点监视装置通过使用光传感器来实时监视触点的磨损量，从而能够判断适当的维护时间点。

另外，本发明的真空断路器用触点监视装置通过使用光传感器，能够在触点磨损量达到极限值以上之前判断触点磨损量，因此能够提高真空断路器的可靠性和性能。

另外，本发明的真空断路器用触点监视装置通过使用具有水平方向的检测方向的光传感器，能够检测具有垂直方向的位移的触点磨损量。因此，能够准确地检测触点磨损量并判断适当的维护时间点。

除了上述的效果以外，本发明的具体效果将在描述以下用于实施发明的具体事项的同时一起进行描述。

附图说明

图1是示出具有本发明的触点监视装置的真空断路器的局部剖视图。

图2是示出应用了本发明的触点监视装置的第一例的安装状态的立体图。

图3是示出图1的触点监视装置的光传感器模块的分解立体图。

图4是示出本发明的识别构件的第一例的立体图。

图5是示出本发明的检测区域包括于识别构件的外侧面区域的例的图。

图6是示出本发明的检测区域包括于从识别构件的下端偏离的杆壳体的外周面区域的例的图。

图7是示出本发明的识别构件的第二例的图。

图8是示出本发明的识别构件的第三例的图。图9是示出本发明的识别构件的第三例的立体图。

图10是示出本发明的检测区域包括于识别构件的倾斜面正常区间的例的图。

图11是示出本发明的检测区域包括于识别构件的倾斜面异常区间的例的图。

图12是示出本发明的识别构件的第四例的图。

图13是示出本发明的识别构件的第五例的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明上述的目的、特征以及优点，因此，本发明所属领域的技术人员可以容易实施本发明的技术思想。在本发明的说明过程中，如果判断为与本发明相关的公知技术的详细说明可能会混淆本发明的主旨，则省略其详细说明。下面，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。在附图中，相同的附图标记是指相同或相似的结构要素。

在下文中，任何构成在结构要素的“上部(或下部)”或“上(或下)”的布置是指将任何构成配置为与部件的顶面(或底面)接触，还可以是指可以将其他构成夹设在所述结构要素和配置在该结构要素之上(或之下)的任何构成之间。

另外，应当理解的是，如果记载为一个结构要素与另一结构要素“连接”、“结合”或“联结”，则所述结构要素可以直接连接或联结，或者可以在各个结构要素之间“夹设”有其他结构要素，或者还可以通过其他结构要素来“连接”、“结合”或“联结”各个结构要素。

图1是示出具有本发明的触点监视装置的真空断路器的局部剖视图。

参照图1，本发明第一实施例的真空断路器用触点监视装置B设置于真空断路器A的主电路部100的下侧，监视真空灭弧室130的触点磨损。

下面，对真空断路器A的主要构成进行简单的说明(关于真空断路器的构成，仅对本发明的说明有必要的构成进行的说明)。

真空断路器A包括：主电路部100，包括真空灭弧室130；推杆组件200和主轴300，用于向真空灭弧室130的触点传递动力；以及机构组件400，产生驱动力，并且与主轴300连接并传递驱动力。

在主电路部100的壳体110的内部设置有真空灭弧室130。真空灭弧室130包括：绝缘容器132，形成容纳空间；固定电极134，固定于绝缘容器132的内侧上部；固定触点134a，设置于固定电极134的端部；可动电极136，可上下移动地设置于绝缘容器132的内侧下部；以及可动触点136a，设置于可动电极136的端部。在绝缘容器132的内部容纳有形成真空的电弧屏蔽件132a(arc shield)，电弧屏蔽件132a包围固定电极134和固定触点134a、可动电极136和可动触点136a的周边。可动触点136a通过可动电极136与固定触点134a接触(闭合状态)或与固定触点134a分离(断开状态)。可动电极136利用推杆组件200来上升或下降。

推杆组件200使可动电极136闭合或断开。推杆组件200由将主轴300的动力传递到可动电极136的复数个轴和弹簧等构成。后述的触点监视装置B的一部分构成设置于推杆组件200的杆壳体210上。在推杆组件200的下端连接有主轴300。

主轴300与机构组件400连接，并将由机构组件400产生的动力传递给推杆组件200。

图2是示出应用了本发明的触点监视装置的第一例的安装状态的立体图。图3是示出图1的触点监视装置的光传感器模块的分解立体图。

参照图2和图3，本发明第一实施例的触点监视装置包括：识别构件700，形成于推杆组件200的圆筒形的杆壳体210的外周，与所述杆壳体210的外周面形成台阶；以及传感器组件500，与所述识别构件700邻近地设置，并且检测所述杆壳体210的外周面和所述识别构件700的外侧面之间有无台阶。

所述传感器组件500位于主电路部100的下侧。

首先，传感器组件500包括：光传感器模块510，用于检测识别构件700的位置；传感器支架530，容纳光传感器模块510；以及传感器托架550，使传感器支架530结合于主电路部100的下侧。

光传感器模块510包括发光部512、受光部514以及用于处理发光部512和受光部514的信号的电路部516。发光部512和受光部514并排设置于电路部516的一面。

所述光传感器模块510的发光部512和受光部514被配置为面向推杆组件200的杆壳体210的外侧周面。关于光传感器模块510的安装方向将在后面进行说明。

所述发光部512出射光。所述受光部514接收从发光部512出射并被杆壳体210的外周面反射的光。

所述电路部516基于从发光部512出射光且出射的光被杆壳体210的外周面反射而受光为止的时间和预先设定的光速度信息，能够计算光传感器模块510和杆壳体210的外周面之间的距离值。根据另一例，在本发明的电路部516中流动有与在受光部514检测到的光的强度成正比的光电流，因此，反射而返回的光量越大，产生的电流量越大。由于光传感器模块510检测从发光部512发出的光被反射而入射的光量，因此，距光传感器模块510越远，被反射而入射到受光部514的光量越小。如果入射的光量减小，则光电流减弱，从而可以得出与光传感器模块510的距离。

因此，在光传感器模块510中，发出光和反射光被反射的方向将成为检测方向。光传感器模块510可以检测与检测方向相同的方向上的移动位移。

电路部516可以处理光电流并向外部输出信号。输出信号根据检测到的光量而减小或增大，光量根据位移而变化。因此，如果处理从电路部516输出的信号，则可以在结果上计算出移动位移。从电路部516输出的信号可以传输到图中未示出的外部数据处理装置或管理员的智能终端等。

前述的判断部可以设置在电路部内，也可以设置在外部数据处理装置或智能终端内。在判断部中，可以处理电路部516的输出信号并与预先储存的基准值进行比较，然后判断真空灭弧室130的触点磨损量。由此，本发明的光传感器模块510可以计算出到升降的杆壳体210的外周面的距离值。

另一方面，传感器支架530容纳光传感器模块510。传感器支架530可以具有一面开放的盒子形状。光传感器模块510的发光部512和受光部514向传感器支架530的开放的一侧露出。传感器支架530可以具有与传感器托架550结合的结合部532，所述结合部532可以设置于所述传感器支架530的作为开放的一侧的相反侧的另一侧或侧面部。结合部532可以形成为供螺栓插入的孔形态。

只要光传感器模块510插入其中而不会脱离，则除盒子形态以外，传感器支架530也可以具有“┐”、“└”、“匚”等框架形态。

传感器托架550安装于形成主电路部100的外观的壳体110的下部一侧。传感器托架550的形状不受限制，只要能够支撑传感器支架530即可。需要说明的是，在本发明中，光传感器模块510的安装位置需要面向杆壳体210。因此，传感器托架550具有倒“┐”形状，并且传感器支架530结合于所述传感器托架550的向主电路部100的壳体110的下侧延伸的面。在传感器托架550的板面可以形成有用于传感器支架530的紧固的复数个紧固孔，以及用于与壳体110紧固的复数个紧固孔。传感器托架550可以以螺栓结合等方式与传感器支架530和壳体110结合。

在上述的例中，以分别单独地设置传感器支架530和传感器托架550的情形为例进行了说明。但是，也可以使用一个固定单元，只要能够容纳光传感器模块510并结合于主电路部100的壳体110即可。

另外，本发明的光传感器模块510也可以是固定于杆壳体210的附近位置并能够计算出到所述杆壳体210的外周面为止的距离值的另一测量方式的传感器。

对本发明的识别构件的第一例进行说明。

图4是示出本发明的识别构件的第一例的立体图。

如图2所示，本发明的识别构件700以单独的构件形成并贴附或设置在杆壳体210的外周面。当贴附时，识别构件700可以通过额外的粘结件贴附，当安装时，可以利用诸如螺栓的结合构件可装卸地安装。

所述识别构件400具有设定的厚度、上下长度以及宽度。

因此，识别构件700以预定厚度t从杆壳体210的外侧面凸出。

所述识别构件700可以利用额外的粘结件贴附在圆筒形状的杆壳体210的外周面。所述识别构件400可以由具有柔性(flexible)的构件形成，也可以由具有预定的硬度的构件形成。

随着所述识别构件700构成厚度t，在预定的位置上，所述杆壳体210的外周面和识别构件700的外侧面之间将构成台阶。

如上所述的识别构件700的外侧面被配置为与包括发光部512和受光部514的光传感器模块510相向。

其中，所述识别构件700的长度l被设定为与所述固定触点134a和所述可动触点136a分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体210的垂直位移或升降行程位移相应。

因此，当固定触点134a和可动触点136a中的任意一个或两者因触点磨损而厚度减小到预定厚度时，固定触点134a和可动触点136a接触状态下的整体厚度可能会构成上述的基准厚度以下。所述基准厚度是触点磨损量极限值。

在这样的情况下，杆壳体210上升到比预定位置更高的位置，使得垂直位移增加。

因此，光传感器模块510的检测区域将向识别构件700的下端外侧偏离。所述检测区域是光从发光部出射并被反射的区域。

即，当光传感器模块510的检测区域向识别构件700的下端外侧偏离时，检测区域将形成在作为识别构件700的下端外侧区域的杆壳体210的外周面。

图5是示出本发明的检测区域包括于识别构件的外侧面区域的例的图。图6是示出本发明的检测区域包括于从识别构件的下端偏离的杆壳体的外周面区域的例的图。

参照图5和图6，对本发明的触点监视装置的作用进行说明。

下面，对使用具有上述构成的本发明的触点监视装置的光传感器模块来检测触点磨损量的方法进行详细说明。

推杆组件200在垂直方向、即图5的上下方向上工作，因此，在开路状态下，光传感器模块510的检测位置始终保持相同的位置。在初始闭合状态下，推杆组件200在识别构件700的长度l内呈现出预定量的垂直方向位移。此后，如果触点反复闭合，则推杆组件200按磨损量大小沿着垂直方向上升。即，推杆组件200的垂直位移的增加量将成为触点磨损量。

为了测量推杆组件200的移动量，需要检测推杆组件200的垂直位移。为此，优选地，在推杆组件200的下侧设置有能够检测垂直位移的传感器。但是，由于在推杆组件200的下侧结合有主轴300，并且存在真空断路器A的下位部件，因此难以确保足以安装传感器的空间。

因此，本发明的光传感器模块510与杆壳体210的外周面邻近地设置，并且设置在与推杆组件200的垂直移动方向平行的一侧。此时，光传感器模块510的检测方向是与推杆组件200的垂直移动方向垂直的方向。另外，为了最小化与周边部的干涉，光传感器模块510设置于主电路部100的壳体110下端中靠近外侧的部分。

推杆组件200仅有垂直方向上的位移，而不在水平方向上移动，因此即使在一侧设置光传感器模块510，也无法检测推杆组件200的垂直位移。为了解决这样的问题，本发明通过利用识别构件700来产生与将推杆组件200的垂直方向位移转换为水平方向位移的情形相同的效果，从而可以使用光传感器模块510。

参照图5，识别构件700构成设定的长度。杆壳体210上升以使固定触点134a和可动触点136a接触。

当在固定触点134a和可动触点136a接触的状态下整个触点的厚度构成设定的基准厚度时，杆壳体210在识别构件700的长度内实现垂直位移。

与此同时，发光部512向识别构件700的外侧面出射光，出射的光从识别构件700的外侧面反射并被受光部514接收。

电路部516基于光出射到被反射为止的时间和光的速度，计算出到识别构件700的外侧面的第一距离值La。

如上所述，当杆壳体210的垂直位移在识别构件700的长度l内实现时，测量出的第一距离值La相同。在这样的情况下，固定触点134a和可动触点136a各个的厚度构成基准厚度而实现正常厚度。

另一方面，如图6所示，当固定触点134a和可动触点136a各个或两者的一部分受损而厚度构成基准厚度以下时，即触点磨损量构成临界值以上时，杆壳体210的垂直位移将增加。

因此，当固定触点134a和可动触点136a接触时，杆壳体210上升到比预定高度更高的位置。

与此同时，检测区域向识别构件700的下端外侧区域偏离。

因此，电路部516计算出到与识别构件700的下端外侧面形成台阶的杆壳体210的外周面的第二距离值Le。

并且，当测量出的第二距离值Le大于第一距离值La时，电路部516可以识别出形成有台阶，并通过服务器向外部通知触点受损。

因此，在本发明中，当光传感器模块510的检测区域向识别构件700的外侧面下方偏离而位于形成台阶的杆壳体210的外周面区域时，判断为触点磨损量达到极限值以上。

另一方面，在本实施例中，当触点保持上述的基准厚度或基准厚度范围时，杆壳体的垂直位移包括于识别构件的长度。因此，传感器模块接收从识别构件的外侧面反射的光并计算第一光量。

另一方面，随着触点反复闭合而磨损量逐渐达到极限值时，杆壳体的垂直位移将增加。

因此，传感器模块接收从位于识别构件的下端外侧并形成台阶的杆壳体的外周面反射的光并计算第二光量。

如上所述，测量出的第一光量、第二光量因彼此不同的反射率而具有彼此不同的值。

因此，随着测量出的光量从第一光量变为第二光量，电路部可以识别出识别构件的下端外侧的台阶。

并且，判断部通过分析从光传感器模块510输出的信号，可以确认触点磨损量达到预先设定的极限值与否。

光传感器模块510虽然无法直接检测与检测方向垂直的垂直方向位移，但是通过测量出到识别构件700的外侧面或到杆壳体210的外周面的距离，能够将垂直位移转换为水平位移。因此，可以利用光传感器模块510来间接地监视和检测触点磨损量。

利用光传感器模块510监视的触点磨损量可以实时或按预先设定的时间周期进行监视。由此，能够在触点磨损量达到极限值以上之前判断触点磨损量，从而能够得知适当的维护时间点。另外，可以提高真空断路器的可靠性和性能。

图7是示出本发明的识别构件的第二例的图。

参照图7，本发明的识别构件701可以从杆壳体210的外周凸出，并且与杆壳体210一体地形成。

所述识别构件701可以是杆壳体210的一部分。所述识别构件701的下端与杆壳体210的外周面形成台阶。

所述识别构件700被配置为与发光部512和受光部514相向，以包括于光传感器模块510的检测区域。

因此，光传感器模块510测量出的到识别构件700的外侧面的距离值(第一距离值La)和到杆壳体210的外周面的距离值(第二距离值Le)彼此不同。由于所述识别构件700形成为从杆壳体210的外周面凸出的形状，因此第二距离值Le大于第一距离值La。

因此，光传感器模块510可以通过测量测量出的距离值相异来判断形成有台阶与否。

所述识别构件701的宽度、长度以及厚度可以与上述的第一例相同，因此省略说明。

需要说明的是，所述识别构件701的长度l可以根据触点磨损量的极限值设定来可变地形成。

图8是示出本发明的识别构件的第三例的图。

参照图8，本发明的识别构件702可以形成为从杆壳体210的外周构成预定深度的槽，并且与杆壳体210一体地形成。

所述识别构件702可以是杆壳体210的一部分。所述识别构件702的下端与杆壳体210的外周面形成台阶。

所述识别构件702被配置为与发光部512和受光部514相向，以包括于光传感器模块510的检测区域。

因此，光传感器模块510测量出的到槽形状的识别构件702的槽内侧面的距离值(第一距离值La)和到杆壳体210的外周面的距离值(第二距离值Le)彼此不同。由于所述识别构件702形成为从杆壳体210的外周面构成预定深度的槽形状，因此第二距离值Le小于第一距离值La。

因此，光传感器模块510可以通过测量测量出的距离值相异来判断形成有台阶与否。

所述识别构件702的宽度、长度可以与上述的第一例、第二例相同，但是，识别构件702形成为槽形状。

其中，所述识别构件702的槽长度可以根据触点磨损量的极限值设定来可变地形成。

在上述的例中，举例说明了光传感器模块设置在与推杆组件的杆壳体平行的位置。但是，只要能够避免与周边部发生干涉，也可以设置在推杆组件的下侧。在此情况下，由于光传感器模块的检测方向和推杆组件的移动方向相同，因此可以通过光传感器来直接检测垂直方向上的移动位移、即触点磨损量，而无需配备识别构件。

接着，对本发明的识别构件的第三例进行说明。

图9是示出本发明的识别构件的第三例的立体图。

如图9所示，本发明的识别构件700形成为单独的构件并贴附或设置于杆壳体210的外周面。当贴附时，识别构件702可以利用额外的粘结件贴附，当安装时，可以通过螺栓等结合构件可装卸地安装。

所述识别构件702具有设定的厚度、上下长度以及宽度。

因此，识别构件702形成倾斜面S，所述倾斜面S具有因其厚度t从杆壳体210的外周上端沿着下端逐渐增加而形成的倾斜角。

由此，本发明的识别构件702的倾斜面S构成为从其上端沿着下端向侧方逐渐凸出的形状。

所述识别构件702可以利用额外的粘结件贴附在圆筒形状的杆壳体210的外周面。所述识别构件702可以由具有柔性(flexible)的构件形成，也可以由具有预定硬度的构件形成。

构成如上所述的形状的识别构件702的倾斜面S被配置为，与包括发光部512和受光部514的光传感器模块510相向。

其中，所述识别构件的倾斜面和光传感器模块之间的距离值从倾斜面的上端沿着下端逐渐增加。

可以在所述识别构件的倾斜面的上下方向上的预定位置设定极限位置。即，从所述倾斜面上端到极限位置(正常区间)可以与所述固定触点134a和所述可动触点136a分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体210的垂直位移或升降行程位移相应。

并且，从极限位置到倾斜面下端的位置(异常区间)可以与构成上述的基准厚度以下的状态下的杆壳体210的垂直位移或升降行程位移相应。

因此，当固定触点134a和可动触点136a中的任意一个或两者因触点磨损而厚度减小到预定厚度时，固定触点134a和可动触点136a接触状态下的整体厚度可能会构成上述的基准厚度以下。所述基准厚度是触点磨损量极限值。

在这样的情况下，杆壳体210将进一步上升到比预定位置更高的位置，使得垂直位移增加。

因此，光传感器模块510的检测区域可能会到达包括识别构件700的倾斜面S上的极限位置的所述异常区间。所述检测区域是光出射并被反射的区域。

即，当光传感器模块510的检测区域到达异常区间时，光检测区域形成在识别构件700的下端外侧区域、即杆壳体210的外周面。

图10是示出本发明的检测区域包括于识别构件的倾斜面正常区间的例的图。图11是示出本发明的检测区域包括于识别构件的倾斜面异常区间的例的图。

参照图10和图11，对本发明的触点监视装置的作用进行说明。

下面，对使用具有上述构成的本发明的触点监视装置的光传感器模块来检测触点磨损量的方法进行详细说明。

推杆组件200在垂直方向上工作、即图10的上下方向，因此，在开路状态下，光传感器模块510的检测位置始终保持相同的位置。在初始闭合状态下，推杆组件200在识别构件702的长度l内呈现出预定量的垂直方向位移。此后，如果触点反复闭合，则推杆组件200将按磨损量大小沿着垂直方向上升。即，推杆组件200的垂直位移的增加量将成为触点磨损量。

为了测量推杆组件200的移动量，需要检测推杆组件200的垂直位移。为此，优选地，在推杆组件200的下侧设置有能够检测垂直位移的传感器。但是，由于在推杆组件200的下侧结合有主轴300，并且存在真空断路器A的下位部件，因此难以确保足以安装传感器的空间。

因此，本发明的光传感器模块510与杆壳体210的外周面邻近地设置，并且设置在与推杆组件200的垂直移动方向平行的一侧。此时，光传感器模块510的检测方向是与推杆组件200的垂直移动方向垂直的方向。另外，为了最小化与周边部的干涉，光传感器模块510设置于主电路部100的壳体110下端中靠近外侧的部分。

推杆组件200仅有垂直方向上的位移，而不在水平方向上移动，因此即使在一侧设置光传感器模块510，也无法检测推杆组件200的垂直位移。为了解决这样的问题，本发明通过利用识别构件702来产生与将推杆组件200的垂直方向位移转换为水平方向位移的情形相同的效果，从而可以使用光传感器模块510。

参照图10，识别构件702构成设定的长度，并且形成有从上端沿着下端而向外侧逐渐凸出的倾斜面S。

杆壳体210上升以使固定触点134a和可动触点136a接触。

当在固定触点134a和可动触点136a接触的状态下整个触点的厚度构成设定的基准厚度时，杆壳体210构成与识别构件700的倾斜面S上的上述的正常区间对应的垂直位移。

与此同时，发光部512向识别构件702的倾斜面S出射光，出射的光从识别构件700的外侧面反射并被受光部514接收。

电路部516基于从光出射到反射为止的时间和光的速度，计算出到正常区间上的识别构件700的倾斜面S的第一距离值La。

计算出的所述第一距离值在正常区间内从倾斜面S的上端沿着下端逐渐增加。

在这样的情况下，固定触点134a和可动触点136a各个的厚度构成基准厚度而实现正常厚度。

其中，在电路部516设定有基准距离值、即到倾斜面S上设定的极限位置的距离值。

因此，当测量出的到倾斜面S的距离值构成基准距离值以上时，检测区域包括于正常区间，当所述距离值构成基准距离值以下时，检测区域包括于异常区间。

另一方面，如图11所示，当固定触点134a和可动触点136a各个或两者的一部分受损而厚度构成基准厚度以下时，即达到触点磨损量的临界值以上时，杆壳体210的垂直位移将增加。

因此，当固定触点134a和可动触点136a接触时，杆壳体210上升到比预定高度更高的位置。

与此同时，检测区域包括于识别构件702的倾斜面S上的异常区间。

因此，电路部516计算出到包括于上述的异常区间的倾斜面S的第二距离值Le。

并且，当测量出的第二距离值Le构成基准距离值以下时，电路部516通过服务器向外部通知触点受损。

因此，在本发明中，当光传感器模块510的检测区域位于偏离识别构件702的倾斜面S上的极限位置的异常区间时，判断为触点磨损量达到极限值以上。

另一方面，在本实施例中，当触点保持上述的基准厚度或基准厚度范围时，杆壳体的垂直位移包括于识别构件的长度。因此，传感器模块接收被识别构件的外侧面反射的光并计算第一光量。

另一方面，随着触点反复闭合而磨损量逐渐达到极限值时，杆壳体的垂直位移将增加。

因此，传感器模块接收从位于识别构件的下端外侧并形成台阶的杆壳体的外周面反射的光并计算第二光量。

如上所述，测量出的第一光量、第二光量因彼此不同的反射率而具有彼此不同的值。

因此，随着测量出的光量从第一光量变为第二光量，电路部可以识别出识别构件的下端外侧的台阶。

并且，判断部通过分析从光传感器模块510输出的信号，可以确认触点磨损量达到预先设定的极限值与否。

光传感器模块510虽然无法直接检测垂直于检测方向的垂直方向位移，但是通过测量与识别构件702的倾斜面S之间的距离值，能够将垂直位移转换为水平位移。因此，可以利用光传感器模块510来间接地监视和检测触点磨损量。

利用光传感器模块510监视的触点磨损量，可以实时或按预先设定的时间周期进行监视。由此，能够在触点磨损量达到极限值以上之前判断触点磨损量，从而能够得知适当的维护时间点。另外，可以提高真空断路器的可靠性和性能。

图12是示出本发明的识别构件的第四例的图。

参照图12，本发明的识别构件703可以从杆壳体210的外周凸出，并且与杆壳体210一体地形成。

所述识别构件703可以是杆壳体210的一部分。所述识别构件703具有向外侧凸出的倾斜面S。所述倾斜面S形成因识别构件703的厚度t从上端沿着下端逐渐增加而形成的倾斜角。

所述识别构件703的倾斜面S被配置为与发光部512和受光部514相向，以包括于光传感器模块510的检测区域。

因此，光传感器模块510测量出的到识别构件703的倾斜面S的距离值沿着下方逐渐减小。即，由于所述识别构件703的倾斜面形成为从杆壳体210的上端沿着下端逐渐凸出的形状，因此测量出的到倾斜面的距离值将减小。

因此，当测量出的距离值构成设定的基准距离值以下时，光传感器模块510可以判断触点磨损量构成极限值以上。

所述识别构件703的宽度、长度以及厚度可以与上述的第一例相同，因此省略说明。

需要说明的是，所述识别构件703的倾斜面S上的极限位置可以根据触点磨损量的极限值设定来在电路部516可变地形成。

图13是示出本发明的识别构件的第五例的图。

参照图13，本发明的识别构件704形成为随着从杆壳体210的外周的上端沿着下端其深度逐渐变深的槽。形成为所述槽的识别构件704具有因逐渐变深而形成的倾斜面S。

所述识别构件704被配置为与发光部512和受光部514相向，以包括于光传感器模块510的检测区域。

所述识别构件704的倾斜面S被配置为与发光部512和受光部514相向，以包括于光传感器模块510的检测区域。

因此，光传感器模块510测量出的到识别构件704的倾斜面S的距离值将沿着下方逐渐增加。即，由于所述识别构件704的倾斜面S形成为槽形状且所述槽形状构成从杆壳体210的外周上端沿着下端逐渐变深的倾斜面S，因此，测量出的到倾斜面S的距离值将增加。

因此，当测量出的距离值构成设定的基准距离值以上时，光传感器模块510可以判断触点磨损量构成极限值以上。

所述识别构件704的宽度、长度以及厚度可以与上述的第一例相同，因此省略说明。

需要说明的是，所述识别构件702的倾斜面S上的极限位置可以根据触点磨损量的极限值设定来在电路部516可变地形成。

在上述的例中，举例说明了光传感器模块设置在与推杆组件的杆壳体平行的位置。但是，只要能够避免与周边部发生干涉，也可以设置在推杆组件的下侧。在该情况下，由于光传感器模块的检测方向和推杆组件的移动方向相同，因此可以通过光传感器来直接检测垂直方向上的移动位移、即触点磨损量，而无需配备识别构件。

对于本领域普通技术人员而言，可以在不脱离本发明的技术思想的范围内，对本发明作出各种取代、变形以及变更，因此本发明不限于前述的实施例和附图。

Claims (24)

1.一种真空断路器用触点监视装置，所述真空断路器包括真空灭弧室和推杆组件，所述真空灭弧室包括：固定电极，固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点；以及可动电极，可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点，所述推杆组件结合在所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降，所述真空断路器用触点监视装置的特征在于，

包括：

识别构件，形成于所述推杆组件的杆壳体的外周，与所述杆壳体的外周面形成台阶；以及

传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，检测所述杆壳体的外周面和所述识别构件的外侧面之间有无台阶。

2.根据权利要求1所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

3.根据权利要求1所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

4.根据权利要求1所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件形成为从所述杆壳体的外周构成设定的深度的槽，所述槽沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度及宽度。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。

6.根据权利要求1所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述传感器组件包括：

光传感器模块，通过确认从所述光传感器模块到所述识别构件的外侧面的距离值和从所述光传感器模块到所述杆壳体的外周面的距离值产生预定值以上的差异与否来判断有无所述台阶。

7.根据权利要求6所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

还包括：

传感器支架，容纳并支撑所述光传感器模块；以及

传感器托架，将所述传感器支架结合于容纳所述真空灭弧室的壳体。

8.一种真空断路器，其特征在于，

包括：

真空灭弧室，具有固定电极和可动电极，所述固定电极固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点，所述可动电极可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点；

主电路部，具有容纳所述真空灭弧室的壳体；

推杆组件，结合于所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降；

识别构件，形成于所述推杆组件的圆筒形的杆壳体的外周，与所述杆壳体的外周面形成台阶；以及

传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，通过确认从所述传感器组件到所述识别构件的外侧面的距离值和从所述传感器组件到所述杆壳体的外周面的距离值产生预定值以上的差异与否来判断有无所述台阶。

9.根据权利要求8所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

10.根据权利要求8所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，构成设定的厚度，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

11.根据权利要求8所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件形成为从所述杆壳体的外周构成设定的深度的槽，所述槽沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度和宽度。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的真空断路器，其特征在于，

所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。

13.一种真空断路器用触点监视装置，所述真空断路器包括真空灭弧室和推杆组件，所述真空灭弧室包括：固定电极，固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点；以及可动电极，可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点，所述推杆组件结合在所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降，所述真空断路器用触点监视装置的特征在于，

包括：

识别构件，形成于所述推杆组件的杆壳体的外周，在所述识别构件的外侧面形成有倾斜面，所述倾斜面从所述杆壳体的上端沿着下端构成设定的倾斜角；以及

传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，测量与所述倾斜面的距离值。

14.根据权利要求13所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并包括形成从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变厚的厚度的所述倾斜面，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

15.根据权利要求13所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，包括形成从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变厚的厚度的所述倾斜面，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

16.根据权利要求13所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述识别构件形成为在所述杆壳体的外周从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变深的槽，所述槽沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度及宽度。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。

18.根据权利要求13所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，

所述传感器组件包括：

光传感器模块，判断与所述倾斜面的距离值是否从预先设定的基准距离值偏离。

19.根据权利要求18所述的真空断路器用触点监视装置，其特征在于，还包括：

传感器支架，容纳并支撑所述光传感器模块；以及

传感器托架，将所述传感器支架结合于容纳所述真空灭弧室的壳体。

20.一种真空断路器，其特征在于，

包括：

真空灭弧室，具有固定电极和可动电极，所述固定电极固定在绝缘容器内，在所述固定电极的一端设置有固定触点，所述可动电极可升降地设置在所述绝缘容器内，在所述可动电极的一端设置有随着所述可动电极的升降而与所述固定触点接触或分离的可动触点；

主电路部，具有容纳所述真空灭弧室的壳体；

推杆组件，结合于所述可动电极的另一端并使所述可动电极升降；

识别构件，形成于所述推杆组件的形成为圆筒形状的杆壳体的外周，在所述识别构件的外侧面形成有倾斜面，所述倾斜面从所述杆壳体的上端沿着下端构成设定的倾斜角；以及

传感器组件，与所述识别构件邻近地设置，具有判断与所述倾斜面的距离值是否从预先设定的基准距离值偏离的光传感器模块。

21.根据权利要求20所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件贴附在所述杆壳体的外周并包括形成从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变厚的厚度的所述倾斜面，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

22.根据权利要求20所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件形成为与所述杆壳体构成一体并向外侧凸出，包括形成从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变厚的厚度的所述倾斜面，并且沿着所述可动电极升降的升降轴线包括设定的长度及宽度。

23.根据权利要求20所述的真空断路器，其特征在于，

所述识别构件形成为在所述杆壳体的外周从所述杆壳体的上端沿着下端逐渐变深的槽，所述槽沿着所述可动电极升降的升降轴线构成设定的长度及宽度。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的真空断路器，其特征在于，

所述长度与所述固定触点和所述可动触点分别构成预先设定的基准厚度而接触的状态下所形成的所述杆壳体的垂直位移相应地设定。