CN201936807U - 一种绝缘拉杆及断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种绝缘拉杆，包括：螺纹嵌件、弹性介质、外壳体、绝缘体、盖板和设置于所述绝缘体底部的力传感器；力传感器包括连接于绝缘体底部的传感器主体、信号输出线、以及可与断路器的操作机构连接的连接杆。本实用新型公开的绝缘拉杆中，在绝缘体的底部设置力传感器，力传感器中的连接杆可以实现力的传导；力传感器可以检测绝缘拉杆受到的压力，基于该压力可以直接确定断路器的接触行程，无需借助于机械特性测试仪，也无需进行人工手动测量即可便捷地确定断路器的接触行程；由于力传感器可以不间断的进行测量，因此可以随时确定断路器的接触行程，实现对断路器接触行程的在线监测。本实用新型还公开了一种断路器。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气装置技术领域，尤其涉及一种绝缘拉杆及断路器。
背景技术
真空断路器是近十几年来快速发展起来的一种新型电器。同传统的油断路器相比，真空断路器具有不燃爆、不污染、免检期长、可频繁操作、较小的触头间隙、体积小、重量轻、电弧不外露、寿命长等一系列优点，它正逐步取代传统的少油断路器而成为中压配电系统的主要开关设备，寿命长是真空断路器的显著特点。
真空断路器的机械特性，是其能够正常运行的非常重要的指标，高压真空断路器在出厂前必需要进行机械特性测试等出厂例行测试，机械特性测试主要包括：超行程、开距、合分闸速度、合分闸时间、合闸弹跳、分闸过冲与反弹等方面的测试。其中接触行程又称为超行程，是指断路器动静触头接触后，动触头连接部分继续运动的距离。接触行程的主要作用有以下几点：(1)为触头可靠接触提供足够的接触压力，并保证触头在一定程度电磨损后，仍能保证所需的接触压力；(2)在触头闭合时提供缓冲，减少合闸弹跳与机械冲击；(3)在分闸时，使动触头获得一定的初始加速度，拉断熔焊点，减少燃弧时间，提高介质绝缘强度恢复速度。
传统真空断路器绝缘拉杆的结构如图1所示，包括：螺纹嵌件1、弹性介质2、外壳体3、绝缘体4、连接螺杆5和盖板6。
针对现有的真空断路器结构，对真空断路器的接触行程进行检测时，需要通过机械特性测试仪或人工手动测量接触行程，检验过程复杂，而且无法实现在线监测。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种绝缘拉杆和断路器，可便捷地对断路器的接触行程进行检测，并且可以实现断路器接触行程的在线监测。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种绝缘拉杆，包括：螺纹嵌件、弹性介质、外壳体、绝缘体和盖板，还包括：设置于所述绝缘体底部的力传感器；
所述力传感器包括连接于所述绝缘体底部的传感器主体、信号输出线、以及可与断路器的操作机构连接的连接杆。
优选的，在上述绝缘拉杆中，所述螺纹嵌件包括螺杆、螺套以及套设于所述螺套的挡沿。
优选的，在上述绝缘拉杆中，所述弹性介质为弹簧。
优选的，在上述绝缘拉杆中，所述弹性介质为碟簧。
一种断路器，包括前述的任一种绝缘拉杆。
由此可见，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的绝缘拉杆中，在绝缘体的底部设置力传感器，力传感器中的连接杆可以起到现有绝缘拉杆中连接螺杆的作用，实现力的传导；力传感器可以检测绝缘拉杆受到的压力，基于该压力可以直接确定断路器的接触行程，无需借助于机械特性测试仪，也无需进行人工手动测量即可便捷地确定断路器的接触行程；由于力传感器可以不间断的进行测量，因此可以随时根据力传感器检测获得的压力值确定断路器的接触行程，实现对断路器接触行程的在线监测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的绝缘拉杆的结构示意图；
图2为本实用新型公开的一种绝缘拉杆的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
本实用新型公开了一种绝缘拉杆，通过对其结构进行改进，可便捷检测断路器的接触行程，并且可以实现断路器接触行程的在线监测。
参见图2，图2为本实用新型公开的一种绝缘拉杆的结构示意图。
该断路器绝缘拉杆包括：螺纹嵌件1、弹性介质2、外壳体3、绝缘体4、力传感器5和盖板6。
其中，外壳体3具有大致呈圆柱体的内腔(图中未标示)，弹性介质2设置在该内腔中，弹性介质2在大致中心位置具有通孔(图中未标示)。
螺纹嵌件1具有上部11、中间凸部13和下部12，螺纹嵌件1的下部12插入弹性介质2的通孔中，使得弹性介质2处于外壳体3的内腔与中间凸部13的下表面之间。
盖板6与外壳体3的上端螺纹连接，从而封闭外壳体3，具体的可以在盖板6设置外螺纹、相应的在外壳体3上设置内螺纹。
弹性介质2将弹性力作用在螺纹嵌件1的中间凸部13的下表面，使得中间凸部13的上表面与盖板6的下表面相接触。
盖板6的大致中心位置设置有通孔(图中未标示)，螺纹嵌件1的上部11可以从盖板6的通孔中伸出，以便与断路器的真空灭弧室中的动触头连接。
外壳体3与绝缘体4形成一体，外壳体3的上部设置于外壳体3的外围，在实施中，绝缘体4可以采用注塑工艺直接在外壳体3的外围浇注而成。
力传感器5包括传感器主体51、信号输出线52和连接杆53，传感器主体51连接于绝缘体4的底端，连接杆53可与断路器的操作机构(图中未示出)连接。
在实施中，螺纹嵌件1的一种实现方式可以为：包括螺杆11和螺套12，在螺套12上设置有挡沿13，挡沿13将螺套分为上、下两部分。
下面对测试应用本实用新型公开的绝缘拉杆的断路器的接触行程的过程进行说明。
当断路器合闸时，断路器的操作结构的传动机构(图中未示出)向绝缘拉杆上施加一个促使动触头向静触头运动的力，从而动触头在这个力的作用下向静触头运动并与之接触。当动触头和静触头相接触后，绝缘拉杆中的弹性介质因受力而压缩，其压缩量即为断路器的接触行程。
当绝缘拉杆处于工作状态时，力传感器5检测绝缘拉杆受到的压力，并输出电压信号。
以满载6000N为例，标准力值与输出电压信号的关系如表1所示。
表1
触头压力与输出电压呈线性关系，具体为：
F＝480*U1
其中，F为触头压力，U1为力传感器5的输出电压，通过上述公式即可计算触头压力。需要指出的是，在本实用新型中，力传感器5可以采用数字式力传感器，此时力传感器5的输出即为触头压力，无需再依据上述公式计算。但数字式力传感器的成本较高，所以在本实用新型中优选使用模拟力传感器，并通过上述公式计算触头压力。
本实用新型申请人发现触头压力与断路器的接触行程存在直接关系。具体为：
当F≤F1时，X＝0；
当F＞F1时，X＝(F-F1)/K。
其中，F为触头压力；F1为初压力，螺纹嵌件1因受弹性介质2作用具有一定的初压力，该初压力可由断路器的型号确定，可由断路器厂家提供；K为绝缘拉杆中弹性介质的弹性系数。
以K＝285.7，F1＝2100N为例进行说明。
如果力传感器5的输出电压U1＝7mv，则X＝(480*7-2100)/285.7＝4.4mm。
如果力传感器5的输出电压U1＝6mv，则X＝(480*6-2100)/285.7＝2.7mm。
上述计算断路器接触行程的过程可以在辅助运算设备中进行，该辅助运算设备与力传感器5的信号输出线52连接。力传感器5检测触头压力，得到的反应触头压力值的输出电压或者触头压力，并通过信号输出线52传输至辅助运算设备中，由辅助运算设备基于输出电压或者触头压力确定断路器的接触行程。
在实施过程中，弹性介质2可以采用弹簧或者碟簧。
本实用新型公开的绝缘拉杆中，在绝缘体4的底部设置力传感器5，力传感器5中的连接杆53可以起到现有绝缘拉杆中连接螺杆的作用，实现力的传导；而且力传感器5可以检测绝缘拉杆受到的压力，基于该压力可以直接确定断路器的接触行程，无需借助于机械特性测试仪，也无需进行人工手动测量即可便捷地确定断路器的接触行程，由于力传感器5可以不间断的进行测量，因此可以随时根据力传感器5检测的压力值确定断路器的接触行程，实现对断路器接触行程的在线监测。
本实用新型还公开了一种断路器，该断路器采用本实用新型上述公开的任一种绝缘拉杆。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种绝缘拉杆，包括：螺纹嵌件、弹性介质、外壳体、绝缘体和盖板，其特征在于，还包括：设置于所述绝缘体底部的力传感器；
所述力传感器包括连接于所述绝缘体底部的传感器主体、信号输出线、以及可与断路器的操作机构连接的连接杆。
2.根据权利要求1所述的绝缘拉杆，其特征在于，所述螺纹嵌件包括螺杆、螺套和套设于所述螺套的挡沿。
3.根据权利要求1所述的绝缘拉杆，其特征在于，所述弹性介质为弹簧。
4.根据权利要求1所述的绝缘拉杆，其特征在于，所述弹性介质为碟簧。
5.一种断路器，其特征在于包括权利要求1～4中任一项所述的绝缘拉杆。
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