CN1996529B - 抗振型指针式sf6气体密度继电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗振型指针式SF₆气体密度继电器，主要包括壳体和设置在壳体内的基座、机芯、C形管、温度补偿片、横梁、连接杆、三个调节杆、三个微动开关、印制电路板和固定板。其特点是：三个微动开关分别设置在三个调节杆的上方，各微动开关上的操作臂位于微动开关的下端并可与对应的调节杆接触相连，微动开关接通信号接点的力设置为18-100gf；各微动开关上的操作臂的宽度为4.5-10.0mm；温度补偿片的宽度为6.5-12.0mm；还在横梁两端各设有一块挡板。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

抗振型指针式SF6气体密度继电器

技术领域

本发明涉及一种继电器，尤其涉及一种应用在SF₆电气设备上的抗振型指针式SF₆气体密度继电器。

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，该继电器具有当SF₆电气产品发生漏气时能够报警及闭锁的功能，还有现场显示密度值的性能。目前普遍使用的密度继电器都采用单温度补偿片和游丝型电接点，虽然加了磁助式吸力，对接点的可靠闭合有帮助。可这样一来，就造成实际动作时的密度值与指针显示值有差异，还有在密度高于设定值时，其动接点是随着指针而动的，由于游丝的力很小，磁助式吸力也不能调得太大，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，好会产生振动，就可能使信号重新断开，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，为了提高其抗振性，一般都充有硅油，由于制造上的原因，普遍存在漏油问题。一旦漏油，用户只有重新更换，造成经济损失。所以，开发一种不要充油，但其性能很好的指针式SF₆气体密度继电器是非常必要的。

现在已经开发出一种接点采用微动开关的无油型SF₆气体密度继电器，该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、C形管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。C型管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C形管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C形管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19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，但由于其结构上还存在一些缺陷，在使用中仍存在以下问题；

1、由于这种SF₆气体密度继电器设置在各微动开关上的操作臂的宽度只有4.1mm，在开关分合闸操作强烈振动时，很容易造成开关操作臂错位，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。

2、由于这种SF₆气体密度继电器所采用的温度补偿片的宽度只有6mm，强度不够，在开关分合闸操作强烈振动时，很容易造成调节杆错位，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。

3、由于这种SF₆气体密度继电器所选择的微动开关动作时所需力量(OF最大)只有16gf，在开关分合闸操作强烈振动时，会导致微动开关操作臂摆动，很容易造成误动信号输出，也不能保证系统可靠工作。

4、由于这种SF₆气体密度继电器中的各微动开关分别安装在各调节杆的下方，在SF₆密度正常时，调节杆对微动开关操作臂是不受力的，微动开关操作臂处于自由状态，此时，在开关分合闸操作强烈振动时，由于微动开关操作臂摆动，也很容易造成误动信号输出，不能保证系统可靠工作。

综上所述，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。

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、抗振性能很好的抗振型指针式SF₆气体密度继电器，用于控制和监视密封容器中SF₆气体的密度，针对SF₆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：一种抗振型指针式SF₆气体密度继电器，包括壳体和设置在壳体内的基座、机芯、C形管、温度补偿片、横梁、连接杆、三个调节杆、三个微动开关、印制电路板和固定板，其中，基座固定在壳体上，机芯和固定板分别安装在基座上，C型管的一端焊接在基座上并与之连通，另一端与温度补偿片的一端相连接，温度补偿片的另一端与横梁相连接，横梁的一端与连接杆的一端相连接，连接杆的另一端与机芯相连接，三个调节杆分别固定在横梁上，三个微动开关分别与三个调节杆相对应并焊接在印制电路板上，印制电路板安装在固定板上，各微动开关上分别设有操作臂，其特点是：

所述的三个微动开关分别设置在三个调节杆的上方，各微动开关上的操作臂位于微动开关的下端并可与对应的调节杆接触相连，微动开关接通信号接点的力设置为18-100gf。

所述的各微动开关上的操作臂的宽度为4.5-10.0mm。

所述的温度补偿片的宽度为6.5-12.0mm。

还包括设置在横梁两端的两块挡板，两块挡板的一端分别固定在基座或机芯或支架上，另一端向上延伸挡在横梁的一端，并与横梁之间留有间隙。

本发明抗振型指针式SF₆气体密度继电器由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下明显的优点和特点：

1、由于采用了宽温度补偿片(宽度为6.5-12.0mm)，在开关分合闸产生振动时，可防止横梁沿其轴向产生过分的位移，进而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；还可以选择操作力大的微动开关，这样一来也可以大大提高产品的抗振性能；温度补偿片加宽后，就不易变形，也可以做到实际动作值与指针显示值基本一样。

2、由于采用了加宽的微动开关操作臂(宽度为4.5-10.0mm)，在开关分合闸产生振动时，即使横梁沿其轴向产生了一定位移，由于微动开关操作臂较宽，同样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。

3、由于采用了动作时所需力量(OF最大)大于16gf的微动开关(18-100gf)，在开关分合闸操作强烈振动时，即使微动开关操作臂摆动，也不容易造成误动信号输出，能大大提高系统可靠工作。

4、由于在横梁的两端各增加了一块挡板，在开关分合闸产生振动时，可防止横梁沿其轴向产生过分的位移，即使横梁沿其轴向发生位移，由于这种位移被挡板挡在一个固定可控制的范围内，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。

5、由于把微动开关设计在调节杆的上方，在SF₆密度正常时，调节杆对微动开关操作臂是受力的，微动开关操作臂处于受力状态，此时，在开关分合闸操作强烈振动时，由于微动开关操作臂受力，即受调节杆的力来控制，而调节杆的控制是由温度补偿片和C形管来执行的，这样就不怕振动，就不会造成误动信号输出，能够保证系统可靠工作。由于微动开关设计在调节杆的上方，当SF₆气体压力(密度)下降时，或不充气时(即没使用时)，调节杆就不会碰到微动开关，而调节杆的下方也没有任何东西阻挡，这样就不会造成温度补偿片和横梁的变形，进而就不会造成精度误差。因为如果温度补偿片和横梁下面有微动开关挡住，在没有充气而温度升高时，温度补偿片就会随温度的升高向两边涨开，温度补偿片与C形管连接的一边因C形管固定不动而不能移动，只能向开关方向涨开，但开关也是固定不动的，这样时间持续长了，就会造成温度补偿片和横梁发生变形，而温度补偿片和横梁发生变形就会影响产品的精度，微动开关设计在调节杆的上方就克服了这个问题。因为对SF₆电器设备而言，充气是有规定的，是不允许多充气的。这样一来就不会造成调节杆碰到微动开关操作臂的底部，进而不会造成温度补偿片和横梁发生变形，而能保证精度。

附图说明

图1为现有技术指针式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为本发明抗振型指针式SF₆气体密度继电器的结构示意图；

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，本发明抗振型指针式SF₆气体密度继电器主要由接头31、机芯32、表壳33、刻度盘34、指针35、C形管36、宽温度补偿片37(宽度6.5-12.0mm)、接线座38、微动开关391、392、393、印制电路板40、定位板41、固定板42、电线43、调节杆441、442、443、连接杆45、横梁46、表玻璃47、罩圈48、挡板491、492、基座50、垫板51、道管52等组成。其中，接头31固定在表壳33上，机芯32固定在基座50上，基座50和垫板51连成一体固定在表壳33上。C型管36的一端焊接在基座50上并与之连通，另一端与宽温度补偿片37的一端相连接，宽温度补偿片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上方，其中，微动开关391固定在调节杆441的上方，微动开关392固定在调节杆442的上方，微动开关393固定在调节杆443的上方，各微动开关下端分别连接有操作臂3911、3921、3931(各操作臂的宽度为4.5-10.0mm，且动作时所需力量(OF最大)为18-100gf)。定位板41固定在机芯32上，指针35和刻度盘34分别固定在机芯32上。微动开关的接点，通过电线43，从印制电路板40连接到接线座38上，接线座38固定在表壳33上。表玻璃47、罩圈48分别固定在表壳33上，能保护其内部机构免受机械损伤和污物、雨水侵入。道管52的一端与基座50相连接，且可靠密封；道管52的另一端与接头31相连接，且可靠密封。挡板491的一端固定在基座50(或机芯、或支架)上，另一端向上延伸挡在横梁46的一端，但与横梁46之间留有间隙；挡板492的一端也固定在基座50上，另一端也向上延伸挡在横梁46的另一端，但与横梁46之间也留有间隙。挡板491和挡板492的作用是，在开关分合闸产生振动时，防止横梁46沿其轴向产生过分的位移，即使横梁46沿其轴向发生位移，也能被挡板491和492挡在一个固定可控制的范围内，防止调节杆441、442、443发生卡住或脱离微动开关391、392、393的现象，保证系统可靠工作。

本发明抗振型指针式SF6气体密度继电器的作用原理是基于弹性元件C形管36，利用宽温度补偿片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，由于有了宽温度补偿片37的作用，其密度值的变化，压力值也相应的变化，迫使C形管36之末端产生相应的弹性变形-位移，借助于宽温度补偿片37和连接杆45，传递给机芯32，机芯32又传递给指针35，遂将被测的SF₆气体密度值在刻度盘34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)，C形管36产生相应的向下位移，通过宽温度补偿片37，使横梁46向下位移，横梁46上的调节杆441、442、443就渐离相应的微动开关391、392、393，到一定程度时，相应的微动开关391、392、393接点就接通，发出相应的信号(报警或闭锁)，达到监视和控制电气开关等设备中的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，C形管36也产生相应的向上位移，通过宽温度补偿片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，就推动相应的微动开关391、392、393，其接点就断开，信号(报警或闭锁)就解除。

综上所述，本发明的抗振型指针式SF₆气体密度继电器采用动作时所需力量(OF最大)大于16gf的微动开关391、392、393作为信号(报警或闭锁)接点，增大了微动开关操作臂的面积，把微动开关391、392、393设计在调节杆441、442、443的上方，在横梁两端加挡板491、492，将温度补偿片37加宽，经过这样处理，就具有非常好的性能，达到：A、可以做到实际动作值与指针显示值非常一致；B、大大提高密度继电器的抗振性能，调节杆就不会发生卡住或脱离微动开关现象，不会卡住指针或造成控制系统失效；C、指针的振动对控制部分的微动开关影响小；D、不会造成误信号的输出；E、当SF₆气体压力(密度)下降时，或不充气时(即没使用时)，调节杆也不会碰到微动开关的底部，而调节杆的下方也没有任何东西阻挡，这样就不会造成温度补偿片和横梁的变形，进而就不会造成精度误差。这样一来就大大的提高了这种指针式密度继电器的抗振性能和精度性能，是一种名副其实的抗振性指针式密度继电器。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。

Claims (4)

1.一种抗振型指针式SF₆气体密度继电器，包括表壳和设置在表壳内的基座、机芯、C形管、温度补偿片、横梁、连接杆、三个调节杆、三个微动开关、印制电路板和固定板，其中，基座固定在表壳上，机芯和固定板分别安装在基座上，C型管的一端焊接在基座上并与之连通，另一端与温度补偿片的一端相连接，温度补偿片的另一端与横梁相连接，横梁的一端与连接杆的一端相连接，连接杆的另一端与机芯相连接，三个调节杆分别固定在横梁上，三个微动开关分别与三个调节杆相对应并焊接在印制电路板上，印制电路板安装在固定板上，各微动开关上分别设有操作臂，其特征在于：

所述的三个微动开关分别设置在三个调节杆的上方，各微动开关上的操作臂位于微动开关的下端并可与对应的调节杆接触相连，微动开关接通信号接点的力设置为18-100gf。

2.如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度继电器，其特征在于：所述的各微动开关上的操作臂的宽度为4.5-10.0mm。

3.如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度继电器，其特征在于：所述的温度补偿片的宽度为6.5-12.0mm。

4.如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度继电器，其特征在于：还包括设置在横梁两端的两块挡板，两块挡板的一端分别固定在基座或机芯或支架上，另一端向上延伸挡在横梁的一端，并与横梁之间留有间隙。

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