CN205177706U - 一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器 - Google Patents

Abstract

本新型公开了一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器，包括气体密度继电器的壳体、设置在该壳体内的若干微动开关、与微动开关相对应的调节机构，它还包括与密度继电器信号控制部分相对独立的气体密度水平指示器，包括指示器、电路模块。其中密度继电器信号控制部分的信号接点至少有独立的两对，其中至少一对连接到气体密度水平指示器，通过气体密度水平指示器能够显示其接点动作状态，进而显示气体密度水平。其中至少另一对单独输出，完成密度继电器的信号输出功能。由于采用指示器与密度继电器本体分离式的设计，使得它可以更好地与电气系统集成，安装在仪表柜的金属面板上，使得电路部份与气路部份在安装空间上得以分开，满足更多场合使用。

Description

一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器

技术领域

本实用新型涉及一种监测电气产品密闭绝缘气体密度的设备，特别涉及一种实现了密度继电器与气体密度水平指示器分离设计的气体密度继电器，属于气体密度继电器领域。

背景技术

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。电气产品的灭弧介质和绝缘介质是气体，不能发生漏气，若发生漏气，就不能保证电气产品可靠安全运行，所以监测电气产品的密度值是十分必要的。而气体密度继电器是用来监测电气产品密闭绝缘腔内绝缘介质气体密度和压力的装置。电气产品密闭绝缘腔内绝缘介质气体是一种灭弧介质，是保障电气产品可靠运行的必不可少的气体，特别是应用在SF₆/N₂环网柜等产品上。目前现有的气体密度继电器多采用与继电器形成一体连接的指针式表头读数的监视装置，气体密度数值通过继电器壳体上的表头指针指示出，这种一体设计的气体密度继电器指示器在使用中存在诸多问题。

公开号是CN2519397Y的专利文件公开了一种指针式SF₆气体密度继电器，这种气体密度继电器包括弹簧基座、外壳、外壳内的感温管、测量管、与感温管连接的机芯总成、表盘、指针、感温探头以及后置式电接点装置，测量管固定端与弹簧基座连接并与测压口连通，测量管自由端与感温管固定端连为一体，外壳由环形体、前盖和后盖组成，表盘通过立柱固定在弹簧基座上。上述气体密度继电器减小了环境温度变化对表头示值的影响，但是表头指针的机械传动方式以及继电器与表头一体设计的方案给读数的准确度和便利性带来了不利影响。

公开号是CN104681351A的专利文件公开了一种便于读取的高精度六氟化硫气体密度继电器，这种气体密度继电器包括壳体、压力转化机构、温度补偿机构、传动机构、接点触发机构和数据显示机构，温度补偿机构与壳体内的压力转化机构连接，接点触发机构通过传动机构与温度补偿机构连接，数据显示机构通过传动机构与温度补偿机构连接，数据显示机构包括压力传感器、线路板和数字显示终端，压力传感器安装在压力转化机构上，数字显示终端设置在壳体上，压力传感器通过线路板与数字显示终端连接。这种气体密度继电器虽然实现了读数的数字化，但是其采用的继电器与数据显示机构一体设计的方案在两者间容易产生互相干扰，造成互相影响的不良配合，而且工作人员必须接近继电器才能进行读数，监控便利性不佳，特别是必须安装在有观察窗的地方才能观察到读数。对于一些环网柜，因为其结构设计原因，对应位置没有观察窗，造成不适合使用这种密度继电器。

公开号是CN204577337U的专利文件公开了一种新型无油抗振气体密度继电器，这种气体密度继电器包括基座、弹簧管、温度补偿片、阻尼机芯、指针、表壳、衬圈、螺钉、度盘、电接点开关、罩盖、安全玻璃、接线端子和密封圈，弹簧管一端连接在基座上，弹簧管另一端连接温度补偿片，设在基座上的阻尼机芯设有指针，表壳、罩盖和安全玻璃形成容纳度盘、弹簧管和阻尼机芯的壳体。这种气体密度继电器能够应用在振动较大的工况环境中，但还是没有克服继电器与表头一体设计带来的读数准确度和便利性的问题。

实用新型内容

本实用新型带气体密度水平指示器的气体密度继电器公开了新的方案，采用将继电器和指示器分开设计的方案，解决了现有一体设计方案的继电器与指示器相互干扰，表头读数准确度不高和监控不方便等问题。

本实用新型是这样实现的：

专利权利书

本实用新型带气体密度水平指示器的气体密度继电器包括形成信号连接的气体密度继电器和设在气体密度继电器外部的气体密度水平指示器。气体密度继电器包括进气接头、壳体、密封腔体、一个波纹管、若干微动开关、信号调节机构和出线座。波纹管、微动开关和信号调节机构设于壳体内的密封腔体内。信号调节机构与微动开关对应设置，微动开关的信号线通过出线座引出，出线座与密封腔体间密封设置。其中气体密度继电器的无源信号接点至少有独立的两对，其中至少一对无源信号接点连接到气体密度水平指示器，通过气体密度水平指示器能够显示其接点动作状态，进而显示气体密度水平，而其中至少另一对无源信号接点单独输出，完成密度继电器的信号输出功能。

进一步，气体密度水平指示器包括壳体、设在壳体一端面上的控制面板和设在壳体内部的控制电路模块，控制电路模块与控制面板电连接，控制面板上设有LCD/LED显示屏和测试开关按钮，气体密度继电器至少一对无源信号接点的信号通过信号线传送至控制电路模块，控制电路模块将收到的气体密度信号进行处理后传送至控制面板，控制面板将收到的信号通过LCD/LED显示屏示出。

进一步，控制电路模块包括电源模块、LCD/LED显示驱动模块、开关按钮模块、保护电路和信号端口模块，电源模块与LCD/LED显示驱动模块供电连接，LCD/LED显示驱动模块根据收到的开关按钮模块传送来的外部触发信号向LCD/LED显示屏发送启动或检验或关闭信号，LCD/LED显示驱动模块根据收到的信号端口模块传送来的气体密度信号进行处理后传送至LCD/LED显示屏示出，保护电路与LCD/LED显示驱动模块电连接形成监测保护回路。

进一步，波纹管的第一端连接信号调节机构。其中，波纹管的第一端密封、波纹管的第二端与电气设备相连通且密封腔体内充有补偿气体，或者，波纹管的第一端和第二端都密封，密封腔体与电气设备相连通且波纹管内充有补偿气体。

进一步，气体密度继电器还包括：弹簧和弹簧固定座。弹簧的一端连接于波纹管与信号调节机构相连接的一端，弹簧的另一端连接于弹簧固定座。

进一步，壳体内部还设有气体压力传感器和气体温度传感器，气体压力传感器和气体温度传感器将监测得到的气体压力和温度信号通过信号端口模块传送给LCD/LED显示驱动模块，LCD/LED显示驱动模块根据收到的气体压力和温度信号进行处理后传送至LCD/LED显示屏示出。

进一步，气体密度继电器的壳体是一端封闭的筒状结构。

进一步，气体密度继电器的壳体上设有信号线通孔，信号线通孔内密封设有筒状出线座，信号线通过筒状出线座密封通出气体密度继电器。

进一步，筒状出线座与信号线通孔密封连接处设有密封圈，进气接头与壳体密封连通处设有密封圈形成可拆卸密封连通。

进一步，气体密度继电器还包括设置在继电器的壳体内的气体密度指示表，气体密度指示表包括机芯、指示针和刻度盘，机芯与信号调节机构传动连接，指示针安装于机芯上且设于刻度盘之前。

本实用新型带气体密度水平指示器的气体密度继电器采用将继电器和指示器分开设计的方案克服了继电器和指示器互相影响的问题，同时可以根据需要将指示器安装到便于监控的位置，具有读数准确和监控便利的特点。并且气体密度继电器可以为纯机械式，不怕干扰，更加无需电源，大大方便应用和提高可靠性。所以这种带气体密度水平指示器的气体密度继电器的研发成功，大大丰富了电气设备(特别是一些结构上不适合使用机械的指针式气体密度继电器的环网柜)的应用，对保障电气设备可靠安全工作起重要作用。

另外说明，本实用新型所述的一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器包括带气体密度水平指示器的气体密度继电器和带气体密度水平指示器的混合气体密度继电器。所述的气体包括SF₆、N₂、压缩空气、混合气体或其它绝缘气体。

另外，本实用新型可以结合压力、温度传感器，在气体密度水平指示器上可以显示气体密度值，和/或压力值，和或温度值。总之，密度值、压力值、温度值可以任意组合显示，以便可以全面了解其密度值、或压力值、或温度值。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的带气体密度水平指示器的气体密度继电器局部剖面结构示意图。

图2是气体密度水平指示器的控制电路模块电路原理图。

图3是本实用新型实施例二的带气体密度水平指示器的气体密度继电器局部剖面结构示意图。

图4是本实用新型实施例三的带气体密度水平指示器的气体密度继电器局部剖面结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图对本新型进行详细地说明：

请参见图1和图2，本新型的一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器主要由气体密度继电器A与气体密度继电器相对独立的气体密度水平指示器B组成。所述气体密度水平指示器包括外壳40、指示器41、电路模块42。指示器41和电路模块42安装在外壳40上。其中气体密度继电器的信号接点(通过信号线16)具有有独立的4对，其中2对连接到气体密度水平指示器，通过气体密度水平指示器能够显示其接点动作状态，进而显示气体密度水平。而其中另2对单独输出，完成密度继电器的信号输出功能。

电路模块42主要由LED(或LCD)驱动电路43、按钮44、接插件45，电源46和保护电路47组成。其原理图为图2，气体密度水平指示器B的电路部分主要由LED(或LCD)指示器41、LED(或LCD)驱动电路43、按钮44、接插件45，电源46和保护电路47构成。电源46可以是内置的，即无须外接，电源46具体可以是电池(如锂电池、太阳能电池(非晶硅太阳电池板)、充电电池、一般电池等)或压电片等。电源46也可以是外接的，即采用供电系统上的电源(交流或直流)。气体密度继电器的2对信号接点连接到气体密度水平指示器的接插件45上。具体是，当按钮按下时，LED(或LCD)驱动电路工作，根据密度继电器(或密度开关)的接点信号，点亮LED(或LCD)，在LED(或LCD)指示器上输出相应指示信息。气体密度水平指示器，以密度继电器的接点的开关量信号输入，以字符型LED(或LCD)显示接点状态。本案列中密度继电器的2对接点通过4芯电缆线，连接到接插件45上，能够具有两级指示水平的，密度继电器(或密度开关或压力开关)的常开接点上，通过字符型LED(或LCD)显示，使得不需要额外的辅助说明，就可以人性化地获得低压报警两级阈值水平信息。通过气体密度水平指示器能够显示其接点动作状态，进而显示气体密度水平。保护电路根据情况可以省略。

由于采用指示器与密度继电器本体分离式的设计，使得它可以更好地与电气系统集成，安装在电气设备的金属面板上，从而使得电路部份与气路部份在安装空间上得以分开。良好的密封和全方位的绝缘隔离设计，使得它可以安装在高灰尘、高温差变化、高冲击和震动的场合。采用高寿命的按键开关，优质的锂电池，以及独创的低功耗LED(或LCD)指示电路，确保它可以长期稳定工作。当电池电量不足时，背面的开孔可以方便地更换电池。优良的外观设计和不锈钢表壳材料，外形美观，便于安装，良好地保护了内部电路使其长久稳定地工作。

对于气体密度继电器，本实施例以带有四个微动开关的密度继电器为例。

请参见图1，本新型实施例一的带气体密度水平指示器的一种气体密度继电器，该气体密度继电器包括：壳体29，密封腔体30，波纹管31，4个微动开关32A、32B、32C、32D，信号调节机构33，弹簧34，弹簧固定座35，出线基座36和进气接头37。所述密封腔体30内充有补偿气体，所述波纹管31、所述微动开关32A、32B、32C、32D和所述信号调节机构33设于所述密封腔体30内；所述信号调节机构33与所述微动开关32A、32B、32C、32D对应设置，所述微动开关32A、32B、32C、32D的信号线通过所述出线基座36引出，所述出线基座36与所述密封腔体30间密封设置；所述波纹管31的一端(第一端)是密封的，即密封焊接有封堵件31A，封堵件31A连接所述信号调节机构33，即信号调节机构33连接在波纹管33的封堵件31A上。所述波纹管31的另一端(第二端)焊接有封堵件31B，封堵件31B进气接头37与六氟化硫电气设备相连通，所述密封腔体30内充有补偿气体。所述弹簧34的一端连接于所述信号调节机构33与所述波纹管31的封堵件31A的相连接的一端，所述弹簧34的另一端固定连接于所述弹簧固定座35，所述弹簧固定座35具有调节弹簧功能，即能够可以调节弹簧预紧力(调节弹簧长度)，一旦调节好后，就可以固定好弹簧。同时弹簧固定座35对信号调节机构33具有导向作用。所述弹簧固定座35固定安装于所述波纹管31与所述微动开关32A、32B、32C、32D之间(或所述弹簧固定座35固定安装于所述波纹管31与所述微动开关32A、32B、32C、32D两者的一侧，或所述微动开关32A、32B、32C、32D固定安装于所述波纹管31与所述弹簧固定座35之间)。所述信号调节机构33还可以设有调节螺钉33A，调节螺钉33A用以调节密度继电器的报警、闭锁信号接点动作值。所述微动开关32A、32B、32C、32D的信号接点动作通过出线基座36由信号线16分别引出到气体密度水平指示器上和电气设备上，本实施例一中，有独立2对信号接点(对应微动开关为7B、7D)连接到气体密度水平指示器的接插件45上，还有独立2对信号接点(对应微动开关为7A、7C)连接到电气设备上，完成报警闭锁作用。该密度继电器还可以连接信号远传电路，以实现六氟化硫密度的在线监测。所述波纹管31包括波纹管31、一端(第一端)的封堵件31A，另一端(第二端)的封堵件31B。

本新型实施例的气体密度继电器的工作原理为：波纹管31主要作为气体压力传递器件，通过采用波纹管31和弹簧34的组合实现弹簧34来作为压力主要压力测量元件，进一步提高测试精度。波纹管31内腔内气体压力下降，通过封堵件31A，与波纹管31连接的信号调节机构33在所述温度补偿气体(密封腔体内充有温度补偿气体)的作用下触发微动开关通过所述气体密度继电器与所述气体密度水平指示器间的信号通信连接传送气体密度变化信号。即如果电气设备没有漏气，微动开关32A、32B、32C、32D的信号接点不动作，气体密度继电器就不发出报警闭锁信号；如果电气设备漏气了，当电气设备内的气体密度接近或低于密封腔体30内的补偿气体的密度时，微动开关32A、32B、32C、32D的信号接点就动作，气体密度继电器就发出报警闭锁信号，确保电网安全。

请参见图3，本新型实施例二的带气体密度水平指示器的一种气体密度继电器，该气体密度继电器与实施例一相比，只有波纹管31，而没有弹簧34。弹簧固定座35换成了导向件38，导向件38对信号调节机构33具有导向作用。本新型实施例二的气体密度继电器的工作原理为：波纹管31主要作为气体压力测量元件。波纹管31内腔内气体压力下降，通过封堵件31A，与波纹管31连接的信号调节机构33在所述温度补偿气体(密封腔体内充有温度补偿气体)的作用下触发微动开关通过所述气体密度继电器与所述气体密度水平指示器间的信号通信连接传送气体密度变化信号。即如果电气设备没有漏气，微动开关32A、32B、32C、32D的信号接点不动作，气体密度继电器就不发出报警闭锁信号；而如果电气设备漏气了，当电气设备内的气体密度接近或低于密封腔体30内的补偿气体的密度时，微动开关32A、32B、32C、32D的信号接点就动作，气体密度继电器就发出报警闭锁信号，确保电网安全。

请参见图4，本新型实施例三的带气体密度水平指示器的一种气体密度继电器，该气体密度继电器与实施例一相比，出线基座36设置在封堵件31B的一侧，即引出线与进气接头37在同一侧。另外，出线基座36还可以设置在壳体侧壁上。

另外本新型实施例，所述弹簧固定座固定安装于所述波纹管与所述微动开关之间。或可以，所述弹簧的一端连接于所述波纹管上，所述弹簧的另一端连接于所述弹簧固定座；或可以，所述弹簧的一端连接于所述信号调节机构上，所述弹簧的另一端连接于所述弹簧固定座。

本新型实施例的气体密度继电器还可以包括：设于所述密封腔体侧壁的独立设置的示值显示机构(无图)。所述示值显示机构包括：机芯、刻度盘和指针。所述机芯与所述信号调节机构连接，所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前，以实现密度示值显示功能。

本新型的创新点是：将带气体密度水平指示器的密度继电器中控制部分和气体密度水平指示器在结构上进行独立设计。因此使得气体密度水平指示器与控制部分工作起来相互不受影响，控制部分的连接到电气设备上，在气路上是密封的。而气体密度水平指示器部分在气路上是不与电气设备相互连接的，它的安装位置不受限制。这样就可以在任何空闲的位置安装，灵活性非常高。同时该密度继电器其接点既可以连接到报警闭锁回路，当电气设备(例如SF6或N₂环网柜)出现漏气了，能够及时发出相应的信号(报警或闭锁)，达到自动监视和控制电气开关等设备中的气体密度，使电气设备安全工作；而气体密度水平指示器可以安装在一个容易作业的地方，当值班巡检人员巡检时，又/或可以通过气体密度水平指示器，了解电气设备(环网柜)的运行情况：其气体是否正常？有没有发生泄漏？当电气设备(环网柜)出现漏气了，能够随时发现，达到随时监视和控制电气开关等设备中的气体密度，使电气设备安全工作。并且气体密度继电器可以为纯机械式，不怕干扰，更加无需电源，大大方便应用和提高可靠性。所以这种带气体密度水平指示器的气体密度继电器的研发成功，大大丰富了电气设备(特别是一些结构上不适合使用机械的指针式气体密度继电器的环网柜)的应用，对保障电气设备可靠安全工作起重要作用。

本技术领域述说的气体密度水平指示器，就是能够知道密度继电器每个动作值的接点状态，所以也可以说是一种带接点状态显示器的密度继电器。

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的，而并非用作为对本实用新型的限定，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。如微动开关也可以固定在调节机构的上方或下方；波纹管也可以由巴登管替代，其温度补偿由密封气体加温度补偿片来实现。

Claims (10)

1.一种带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征是包括形成信号连接的气体密度继电器和设在所述气体密度继电器外部的气体密度水平指示器；所述气体密度继电器包括进气接头、壳体、密封腔体、一个波纹管、若干微动开关、信号调节机构和出线座；所述波纹管、所述微动开关和所述信号调节机构设于所述壳体内的密封腔体内；所述信号调节机构与所述微动开关对应设置，所述微动开关的信号线通过所述出线座引出，所述出线座与所述密封腔体间密封设置；

其中气体密度继电器的无源信号接点至少有独立的两对，其中至少一对无源信号接点连接到气体密度水平指示器，通过气体密度水平指示器能够显示其接点动作状态，进而显示气体密度水平，而其中至少另一对无源信号接点单独输出，完成密度继电器的信号输出功能。

2.根据权利要求1所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述气体密度水平指示器包括壳体、设在所述壳体一端面上的控制面板和设在所述壳体内部的控制电路模块，所述控制电路模块与所述控制面板电连接，所述控制面板上设有LCD/LED显示屏和测试开关按钮，所述气体密度继电器至少一对无源信号接点的信号通过信号线传送至所述控制电路模块，所述控制电路模块将收到的气体密度信号进行处理后传送至所述控制面板，所述控制面板将收到的信号通过所述LCD/LED显示屏示出。

3.根据权利要求2所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述控制电路模块包括电源模块、LCD/LED显示驱动模块、开关按钮模块、保护电路和信号端口模块，所述电源模块与所述LCD/LED显示驱动模块供电连接，所述LCD/LED显示驱动模块根据收到的所述开关按钮模块传送来的外部触发信号向所述LCD/LED显示屏发送启动或检验或关闭信号，所述LCD/LED显示驱动模块根据收到的所述信号端口模块传送来的气体密度信号进行处理后传送至所述LCD/LED显示屏示出，所述保护电路与所述LCD/LED显示驱动模块电连接形成监测保护回路。

4.根据权利要求1所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述波纹管的第一端连接所述信号调节机构；其中，所述波纹管的第一端密封、所述波纹管的第二端与电气设备相连通且所述密封腔体内充有补偿气体，或者，所述波纹管的第一端和第二端都密封，所述密封腔体与电气设备相连通且所述波纹管内充有补偿气体。

5.根据权利要求1所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述气体密度继电器还包括：弹簧和弹簧固定座；所述弹簧的一端连接于所述波纹管与所述信号调节机构相连接的一端，所述弹簧的另一端连接于所述弹簧固定座。

6.根据权利要求3所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述壳体内部还设有气体压力传感器和气体温度传感器，所述气体压力传感器和气体温度传感器将监测得到的气体压力和温度信号通过所述信号端口模块传送给所述LCD/LED显示驱动模块，所述LCD/LED显示驱动模块根据收到的气体压力和温度信号进行处理后传送至所述LCD/LED显示屏示出。

7.根据权利要求1所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述气体密度继电器的壳体是一端封闭的筒状结构。

8.根据权利要求7所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述气体密度继电器的壳体上设有信号线通孔，所述信号线通孔内密封设有筒状出线座，所述信号线通过所述筒状出线座密封通出所述气体密度继电器。

9.根据权利要求8所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述筒状出线座与所述信号线通孔密封连接处设有密封圈，所述进气接头与所述壳体密封连通处设有密封圈形成可拆卸密封连通。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的带气体密度水平指示器的气体密度继电器，其特征在于，所述气体密度继电器还包括设置在继电器的所述壳体内的气体密度指示表，所述气体密度指示表包括机芯、指示针和刻度盘，所述机芯与所述信号调节机构传动连接，所述指示针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前。