CN208507572U - 一种六氟化硫气体密度开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种六氟化硫气体密度开关，包括外壳组件、波纹管、微动开关，其中，波纹管与微动开关设于所述外壳组件内部，波纹管与外壳组件之间形成密闭气室，波纹管一端为固定于外壳组件的固定端，另一端为自由端，自由端与微动开关沿波纹管的轴向相对设置；波纹管内部与待测气体连通且密闭气室内填充有补偿气体，或，波纹管内部填充有补偿气体且所述密闭气室与待测气体连通；当待测气体密度降低至设定值以下时，自由端发生移动用以驱动微动开关动作。本实用新型的六氟化硫气体密度开关防护等级高，结构简单精巧。

Description

一种六氟化硫气体密度开关

技术领域

本实用新型涉及高压开关设备状态监测领域，尤其是涉及一种六氟化硫气体密度开关。

背景技术

六氟化硫电气设备是利用六氟化硫气体作为灭弧介质和绝缘介质，电气设备将六氟化硫气体密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在六氟化硫电气设备运行的各种允许条件范围内，尽管六氟化硫气体的压力随着温度的变化而变化，但是，六氟化硫气体的密度值始终不变。因为六氟化硫电气设备的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于六氟化硫气体的纯度和密度，所以，对六氟化硫气体密度的监视显得特别重要。如果采用普通压力表来监视六氟化硫气体的泄漏，由于六氟化硫气体的压力随温度的变化而变化，那就会分不清是由于真正存在泄漏还是由于环境温度变化而造成六氟化硫气体的压力变化。

现有技术中常用的检测六氟化硫气体泄漏的装置会配合有补偿气体，如图1所示。图1为一种常见的双波纹管六氟化硫气体密度开关，测量腔11是由密闭的波纹管内腔构成，用于与待测气体六氟化硫连通。补偿腔13是由另一个波纹管的内腔构成，其填充有补偿气体。当温度升高(降低)时，补偿腔13内的气体压力升高(降低)和测量腔11内的气体压力同步升高(降低)，测量腔11和补偿腔13的波纹管同时受到反方向的作用力，作用力通过传动杆12连接，达到一种力的平衡效果。从而使当温度升高(降低)时，测量腔11的波纹管不发生位移，则不触发接点发生动作，达到温度补偿的目的。然而这种装置需要设置两个波纹管，且触发发生动作的微动开关需要设置在组成双波纹管六氟化硫气体密度开关的壳体的外侧，其防水防尘的效果有待提高。

实用新型内容

本实用新型提出一种六氟化硫气体密度开关，用以解决上述问题。

本实用新型的六氟化硫气体密度开关，包括外壳组件、波纹管、微动开关，其中，波纹管与微动开关设于所述外壳组件内部，波纹管与外壳组件之间形成密闭气室，波纹管一端为固定于外壳组件的固定端，另一端为自由端，自由端与微动开关沿波纹管的轴向相对设置；波纹管内部与待测气体连通且密闭气室内填充有补偿气体，或，波纹管内部填充有补偿气体且所述密闭气室与待测气体连通；当待测气体密度降低至设定值以下时，自由端发生移动用以驱动微动开关动作。

进一步地，外壳组件包括端盖、壳体和测量管座，波纹管的固定端与测量管座固定连接。

进一步地，壳体与端盖以及壳体与测量管座之间焊接。

进一步地，还包括接嘴，接嘴与测量管座连接并与波纹管内部连通，用于将外部的待测气体连通至波纹管内部。

进一步地，波纹管内部还装有限位部，限位部与测量管座固定连接，且限位部从固定端朝向自由端延伸方向的长度小于固定端到微动开关的距离。

进一步地，还包括位于外壳组件内部的调节部，调节部可带动微动开关发生移动，用于调节微动开关与自由端之间的距离。

进一步地，调节部包括第一驱动体、第二驱动体和支架，其中，第一驱动体通过围绕自身进行周向运动带动第二驱动体沿第一驱动体的轴向进行移动；支架包括第一部和第二部，第一部固定不动地安装在外壳组件内部，第二部分别与第二驱动体和微动开关固定连接，第二驱动体用于驱动第二部以相对第一部远离或靠近的方向移动。

进一步地，还包括固定于外壳组件内部的支撑板，第一部固定安装在支撑板上。

进一步地，第一部和第二部组成一体式U形结构或一体式V形结构。

进一步地，第一驱动体为螺杆，第二驱动体为螺母，或，第一驱动体为丝杠，第二驱动体为滚珠。

进一步地，微动开关和调节部为多个。

进一步地，外壳组件由不锈钢构成。

本实用新型的六氟化硫气体密度开关，将微动开关设置在外壳组件内部，提高了防水、防尘的效果，补偿气体的填充避免了温度变化对检测结果的影响。本实用新型的六氟化硫气体密度开关减少了不必要零件的装配，结构简单精巧，既提高了防护等级，又实现了结构的小型化。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为现有技术中常用的六氟化硫气体密度开关剖面示意图；

图2为本实用新型具体实施例中六氟化硫气体密度开关结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例中六氟化硫气体密度开关剖面示意图；

图4为本实用新型具体实施例中六氟化硫气体密度开关俯视的剖面示意图；

图5为本实用新型具体实施例中支架的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例中六氟化硫气体密度开关俯视结构示意图。

元件标号说明：

11 测量腔

12 传动杆

13 补偿腔

2 外壳组件

21 端盖

22 壳体

23 测量管座

3 波纹管

31 测量管盖

32 限位部

4 微动开关

5 接嘴

6 调节部

61 第一驱动体

62 第二驱动体

63 支架

631 第一部 632 第二部

7 支撑板

8 充气口

9 出线葛兰

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”等，不应理解为对本实用新型的限制。

如图2、图3所示，本实用新型为一种六氟化硫气体密度开关，包括外壳组件2、波纹管3，微动开关4，其中，波纹管3与微动开关4设于外壳组件内部，波纹管3与外壳组件2之间形成密闭气室，波纹管3一端为固定于外壳组件的固定端，另一端为自由端，该自由端与微动开关沿所述波纹管的轴向相对设置。具体地，微动开关4上设有机械触点，自由端可与该机械触点抵触，也可与机械触点分离不接触。本实施例中波纹管的下端为固定端，上端为自由端，微动开关4设置在波纹管3的上方。进一步自由端由测量管盖31密封，测量管盖31也可作为自由端的一部分，并在测量管盖31上设置凸起以方便自由端向上移动时其凸起与微动开关4的机械触点抵接。本实施例中可将波纹管3设置成初始位置与微动开关4接触的状态，波纹管3的自由端向下移动时，测量管盖31上的凸起与微动开关4触点脱离。同样也能设置成初始位置时测量管盖31上的凸起与微动开关4触点脱离，波纹管3的自由端向上移动后，测量管盖31上的凸起与微动开关4触点压触。两种方式均会引发微动开关机械触点的动作，从而产生电信号的变化(常开接点闭合，常闭接点打开)。

微动开关工作原理：外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力移去后，动作簧片产生反向动作力，当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后，瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。

波纹管3内部可与待测气体六氟化硫连通，具体可通过接嘴5与外界电气设备接通，波纹管3内部装入待测气体，在波纹管3与外壳组件2之间形成的密闭气室中填充有补偿气体。其中密闭气室也可以理解为除去波纹管3内部部分的外壳组件2的内部。补偿气体的填充能避免由温度变化造成的检测误差。当电气设备中六氟化硫气体密度下降时，波纹管3会向下移动。也可以将波纹管3封闭并在内部填充有补偿气体，通过在外壳组件2的侧壁上安装接嘴，通过接嘴连通上述密闭气室和外界电气设备，使得密闭气室内通入待测气体，这样当电气设备中六氟化硫气体密度下降时，波纹管3会向上移动。无论是哪种填充方式，当待测气体密度降低至设定值以下时，自由端都会发生移动来触发微动开关的发生动作，此时产生报警信号，即电开关信号的切换。其中信号可以有NC、NO两种信号输出方式。

上述实施例中外壳组件2包括端盖21、壳体22和测量管座23，波纹管3的固定端与测量管座23固定连接，壳体22形成外周的腔体，端盖21和测量管座23分别封闭壳体22的上下端面，以达到密封的效果。此外，测量管座23还能起到封闭波纹管3的固定端的作用。进一步可将端盖21与壳体22焊接，测量管座23与壳体22焊接，密封效果好。接嘴5可以螺纹连接或焊接的方式接入测量管座23，待测气体通过接嘴5和测量管座23进入波纹管3内部。

进一步地，如图2和图3所示，在波纹管3的内部安装限位部32，限位部32例如是限位螺钉。限位部32与测量管座23固定连接，且限位部32从波纹管3的固定端朝向自由端的延伸方向的长度小于波纹管3的固定端到微动开关4的距离。结合波纹管3内部通有待测气体的实施例，规定初始状态下波纹管3的自由端与微动开关4接触，当待测气体密度减小时，波纹管3的自由端向下移动，即此时波纹管3处于压缩状态，由于限位部32在波纹管3长度方向上也具有一定的长度，波纹管3的自由端向下移动到一定位置后就会受到限位部32的阻挡而不能继续向下运动，可以防止波纹管3的过压，有利于保护波纹管3的伸缩性能不受损坏。而将限位部32的长度设置成小于固定端到微动开关的距离，既能保证自由端离开微动开关4时不会受到限位部32的阻碍，又能起到限制波纹管3压缩程度的作用。

如图2-4，在上述各实施例中六氟化硫气体密度开关还包括位于外壳组件2内部的调节部6，调节部6可带动微动开关4发生移动，用于调节微动开关4与波纹管3的自由端之间的距离。本实施例的六氟化硫气体密度开关可根据用户对于待测气体密度的检测等级对微动开关4与自由端之间的距离进行调整，以设置不同的气体密度检测下限值。进一步地，调节部6包括第一驱动体61，第二驱动体62和支架63，第一驱动体61通过围绕自身进行周向运动带动第二驱动体62沿第一驱动体61的轴向进行移动。图5示出了支架63的结构，并参照图1，支架63包括第一部631和第二部632，第一部631固定不动地安装在外壳组件2内部，第二部632分别与第二驱动体62和微动开关4固定连接，第二驱动体62用于驱动第二部632以相对第一部631远离或靠近的方向移动。第二驱动体62沿第一驱动体61的轴向移动时，带动第二部632相对第一部631以远离或靠近的方向移动，就会带动微动开关4以远离或靠近自由端的方向移动。结合本实施例，即第一驱动体61作周向运动，第二驱动体62上下移动，带动第二部632上下移动，从而调节微动开关4上下移动。第一驱动体61可以是螺杆，第二驱动体62为螺母，也可以设置第一驱动体61为丝杠，第二驱动体62为滚珠。在其它实施例中，第一驱动体61和第二驱动体62还可设置成涡轮和蜗杆的结构。

进一步地，在外壳组件2内部设置与外壳组件刚性连接的支撑板7，将第一部631固定安装在支撑板7上，例如利用螺栓或螺钉把第一部631固定在支撑板7上。支撑板7可以支撑支架63，进而用来支撑整个调节部6。本实施例中支撑板7不会将外壳组件2内部隔离成两个密闭空间，因此待测气体或补偿气体会充满整个外壳组件2内部形成的密闭气室。进一步地，如图2和图5所示，第一部631和第二部632为一体式的整体结构，组成的支架63整体上呈U形结构。这样当第二驱动部62驱动支架63时，由于第一部631固定在支撑板7，因此第一部631固定不动，而第二部632的移动方式是以支架63发生形变产生的，这样的形变让第二部632相对于第一部631靠近或远离。第一部631与微动开关4的连接方式可以例如图2-4中的螺栓或螺钉的形式进行固定连接，与第二驱动体62可通过焊接、胶粘等方式进行固定连接。

上述实施例中将第一驱动体61设置为螺杆，第二驱动体62为螺母，螺母套设在螺杆上，旋转螺杆就能实现对微动开关4的位置调节。螺杆可以固定在外壳组件2内部且能自转，例如螺杆底部固定安装在支撑板7上且能进行周向运动。螺杆也可以仅与支撑板7抵接，例如，结合图2、图3，一体式U形结构的支架63上的第一部631固定，初始状态下调节第二部632向远离第一部631的方向移动，此时U形结构的支架63处于张开状态，而这种张开的形变状态会对螺母产生向下的力，促使螺杆紧紧地抵接在支撑板7上。该实施例的设置无需将螺杆进行固定，简化了结构和装配工艺。此外，将第二部632的移动以支架63发生形变的方式产生，可以有效增加六氟化硫气体密度开关的抗振性。在其它实施例中，支架63也可以设置成一体式V形结构。

进一步地，微动开关4和调节部6可以设置成多个，并将多个微动开关4调节成与自由端的距离不同，以实现多级报警的功能。本实用新型的六氟化硫气体密度开关，在安装好波纹管、微动开关、调节部，并调节好微动开关位置后再将端盖21焊接在壳体22的端口上进行密封，实现补偿腔的密封效果。

进一步地，如图2和图6所示，端盖21上设置充气口8，可将补偿气体通过充气口8充入波纹管3和外壳组件2之间组成的密闭气室中，之后封闭充气口8。端盖21上的出线葛兰9用于对密度开关中的导线引出，导线的引出是通过接线端子91中间夹胶层达到密封效果，这样可以保证密度开关内部补偿腔与外部环境隔离，起到密封的效果，从而实现温度补偿的功能。

将组成外壳组件2的端盖21、壳体22和测量管盖23设置成不锈钢材质，并在连接部分用焊接的方式连接，可进一步提高密度开关的防护等级。本实用新型的六氟化硫气体密度开关将微动开关设置于装置外壳的内部，避免了水气和灰尘通过微动开关进入密度开关内部，可达到IP67的防护等级。本实用新型六氟化硫气体密度开关内波纹管、微动开关的设置方向，待测气体和补偿气体填充在波纹管内部还是密闭气室，以及初始状态下微动开关与接点是接触还是断开状态等等都可以根据实际需求调整和选择。本实用新型的六氟化硫气体密度开关也可以按照用户需求提供径向安装或其它的安装位置。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种六氟化硫气体密度开关，其特征在于，包括外壳组件、波纹管、微动开关，其中，

所述波纹管与所述微动开关设于所述外壳组件内部，所述波纹管与所述外壳组件之间形成密闭气室，所述波纹管一端为固定于所述外壳组件的固定端，另一端为自由端，所述自由端与所述微动开关沿所述波纹管的轴向相对设置；

所述波纹管内部与待测气体连通且所述密闭气室内填充有补偿气体，或，所述波纹管内部填充有补偿气体且所述密闭气室与待测气体连通；

当待测气体密度降低至设定值以下时，所述自由端发生移动用以驱动所述微动开关动作。

2.如权利要求1所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述外壳组件包括端盖、壳体和测量管座，所述波纹管的所述固定端与所述测量管座固定连接。

3.如权利要求2所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述壳体与所述端盖以及所述壳体与所述测量管座之间焊接。

4.如权利要求2所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，还包括接嘴，所述接嘴与所述测量管座连接并与所述波纹管内部连通，用于将外部的待测气体连通至所述波纹管内部。

5.如权利要求2所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述波纹管内部还装有限位部，所述限位部与所述测量管座固定连接，且所述限位部从所述固定端朝向所述自由端延伸方向的长度小于所述固定端到所述微动开关的距离。

6.如权利要求1-5任一项所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，还包括位于所述外壳组件内部的调节部，所述调节部可带动所述微动开关发生移动，用于调节所述微动开关与所述自由端之间的距离。

7.如权利要求6所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述调节部包括第一驱动体、第二驱动体和支架，其中，

所述第一驱动体通过围绕自身进行周向运动带动所述第二驱动体沿所述第一驱动体的轴向进行移动；

所述支架包括第一部和第二部，所述第一部固定不动地安装在所述外壳组件内部，所述第二部分别与所述第二驱动体和所述微动开关固定连接，所述第二驱动体用于驱动所述第二部以相对所述第一部远离或靠近的方向移动。

8.如权利要求7所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，还包括固定于所述外壳组件内部的支撑板，所述第一部固定安装在所述支撑板上。

9.如权利要求7所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述第一部和所述第二部组成一体式U形结构或一体式V形结构。

10.如权利要求7所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述第一驱动体为螺杆，所述第二驱动体为螺母，或，所述第一驱动体为丝杠，所述第二驱动体为滚珠。

11.如权利要求6所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述微动开关和所述调节部为多个。

12.如权利要求1所述的六氟化硫气体密度开关，其特征在于，所述外壳组件由不锈钢构成。