断路器操作机构机械特性的检测方法以及断路器操作机构

摘要

一种断路器操作机构机械特性的检测方法，所述检测方法包括储能步骤，储能杠杆动作，带动连杆机构动作，以使储能弹簧处于压缩状态，以完成储能；合闸步骤，储能弹簧带动储能杠杆动作，储能杠杆带动连杆机构动作，连杆机构带动分合闸执行件动作，使断路器的动触头处于合闸状态；检测步骤，操作手柄带动储能杠杆动作，以检测连杆机构是否带动分合闸执行件动作,从而判定断路器各部件装配和安装是否到位，以方便检测出断路器是否合格，从而节省检测成本。

说明书

技术领域

本发明涉及断路器检测技术领域，具体地，涉及一种通过操作机构的手 柄操作来检测操作机构的运行状态，从而判定断路器能否可靠合闸的断路器 操作机构机械特性的检测方法。

背景技术

断路器是电力系统的关键设备之一，其运行状态对电力系统的可靠性具 有重大影响。在实际运行中，断路器发生的最严重的机械故障莫过于是拒动 和误动。拒动是指断路器在继电保护及安全自动装置动作或在操作过程中， 拉合开关发出跳闸或合闸的信号后，断路器没有动作；而误动是指拉合开关 未发出跳闸或合闸信号时，断路器自行进行了跳闸或合闸动作。

本申请人研究发现，引起断路器拒动和误动等此类故障的主要原因是断 路器的操作机构安装不到位，具体表现为机构卡，部件变形、移位或者损坏， 分合闸铁芯松动，脱扣失灵等等，这些机械故障大约占断路器故障的 70%-80%。因此，需要对断路器的机械特性进行检测。

针对上述问题，以往大多采用离线例行试验与操作对断路器进行定期检 修，以检测其机械特性是否符合规定要求。这种检修方式是根据设备的运行 制造情况，预先设定检修工作内容与周期，到了规定周期进行检修，以防止 事故发生，但这种检修方式盲目性大，费用高，将可不避免地造成人力、财 力以及物力的浪费，同时，由于频繁的操作以及过度的拆卸，反而降低了断 路器机械特性的可靠性。

因此，现在出现了一种对断路器的重要参数进行长期连续的在线检测方 法。例如，中国专利文献CN102384768A公开了一种断路器在线监测方法及 装置，所述方法包括以下步骤：在线实时监测目标设备数据，所述目标设备 数据包括：断路器机械特性、断路器电气特性、断路器绝缘状况等；根据参 数信息、参数数据名、CDC类型和批注描述生成断路器在线监测ICD模拟文 件；将模拟文件及在线监测数据先上传到综合处理单元，再上传到远程监测 中心。所述断路器在线监测装置包括数据监测单元、格式转换单元以及上传 单元。由于通过该在线监测装置对断路器相关的数据进行了格式规范，压缩 了数据类型的数目，减轻了工作人员的负担，提高了工作效率和断路器的安 全性。

实际上，断路器故障的70%-80%为断路器拒动和误动等机械故障，使得 对断路器机械故障的检测成为首要任务。但现有的在线监测方法在实际监测 中都需要另外一套单独配置的监测装置，其并没有利用断路器本身的结构对 其机械特性进行检测，从而使得监测成本较高。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有的对断路器机械特性检测成本高，步骤复 杂的技术问题，从而提供一种能够通过操作机构的手柄操作来检测操作机构 的运行状态，从而判定断路器能否可靠合闸的断路器操作机构机械特性的检 测方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种断路器操作机构机械特性的检测方 法，所述操作机构包括手柄和储能杠杆，相互联动设置；连杆机构，可在储 能杠杆的带动下动作；储能弹簧，可被连杆机构压缩以驱动储能杠杆动作； 分合闸执行件，可在连杆机构的带动下实现分合闸；其特征在于，所述检测 方法包括储能步骤，储能杠杆动作，带动连杆机构动作，以使储能弹簧处于 压缩状态，以完成储能；合闸步骤，储能弹簧带动储能杠杆动作，储能杠杆 带动连杆机构动作，连杆机构带动分合闸执行件动作，使断路器的动触头处 于合闸状态；检测步骤，操作手柄带动储能杠杆动作，以检测连杆机构是否 带动分合闸执行件动作。

检测步骤中，对手柄进行多次操作。

所述连杆结构包括连杆二、连杆三以及连杆四，其中，连杆二与分合闸 执行件连接，连杆三和连杆二配合，连杆四与连杆三连接，连杆四可在储能 杠杆的带动下动作。

在检测步骤中，储能杠杆带动连杆四动作，连杆三和连杆二不动作；或 者为，

储能杠杆带动连杆四、连杆三和连杆二一起动作，进一步带动分合闸执 行件动作，并将断路器的动触头拉开。

手柄和储能杠杆同轴安装。

对断路器执行3-5次的所述检测方法。

此外，本发明还提供一种能够实现上述任一项权利要求所述的检测方法 的断路器操作机构，该操作机构包括手柄和储能杠杆，相互联动设置；连杆 机构，可在储能杠杆的带动下动作；储能弹簧，可被连杆机构压缩以驱动储 能杠杆动作；分合闸执行件，可在连杆机构的带动下实现分合闸。

所述连杆结构包括连杆二、连杆三以及连杆四，其中，连杆二与分合闸 执行件连接，连杆三和连杆二配合，连杆四与连杆三连接，连杆四可在储能 杠杆的带动下动作。

连杆三和与连杆二通过滚珠相配合。

手柄和储能杠杆同轴安装。

本发明的上述技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的断路器操作机构机械特性的检测方法，其储能步骤中，通过外 力例如手柄的操作，带动储能杠杆动作，并通过连杆机构使储能弹簧处于压 缩阶段，以完成储能，而在合闸步骤中，储能弹簧带动储能杠杆动作，储能 杠杆带动连杆机构动作，连杆机构带动分合闸执行件动作，使断路器的动触 头处于合闸状态，在检测中，通过操作手柄带动储能杠杆动作，以检测连杆 机构是否带动分合闸执行件动作，如果分合闸执行件不动作，则说明断路器 处于正常的合闸状态，从而判定断路器各部件装配和安装到位，如果分合闸 执行件动作，将动触头与静触头拉开，则说明断路器处于非正常的合闸状态， 从而判定断路器各部件装配和安装不到位，断路器为不合格产品，这样，通 过这样的检测方法，可以在很方便检测出断路器是否合格，从而节省检测成 本。

本发明的断路器操作机构机械特性的检测方法，其手柄和储能杠杆同轴 安装，这样，在手柄上施加外力，即可方便地执行上述的检测方法。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本发明作进 一步详细的说明，其中，

图1表示本发明具体实施方式提供的断路器操作机构机械特性的检测方 法的操作机构的结构示意图；

图2表示图1的操作机构的连杆机构与分合闸执行件配合的结构示意 图；

图3表示图1的操作机构的连杆机构与分合闸执行件的简化原理示意 图。

附图标记说明

1-分合闸执行件，2-连杆二，3-连杆三，4-连杆四，5-储能弹簧，6-半 轴，7-左侧板，8-右侧板，9-大轴，10-方轴，11-手柄，12-回位弹簧，13- 贮能释能标记，14-齿轮，15-顶杆，16-分闸弹簧，17-销轴，19-储能杠杆，

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式提供的断路器操作机构机械特 性的检测方法进行详细说明。

本发明的断路器操作机构机械特性的检测方法中，如图1-3所示，所述 操作机构包括手柄11和储能杠杆19、连杆机构、储能弹簧5以及分合闸执 行件1，其中，手柄11和储能杠杆19相互联动设置，连杆机构可在储能杠 杆19的带动下动作，储能弹簧5可被连杆机构压缩以驱动储能杠杆19动作， 分合闸执行件1可在连杆机构的带动下实现分合闸，这样，所述检测方法包 括储能步骤，储能杠杆动作，带动连杆机构动作，以使储能弹簧处于压缩状 态，以完成储能；合闸步骤，储能弹簧带动储能杠杆动作，储能杠杆带动连 杆机构动作，连杆机构带动分合闸执行件动作，使断路器的动触头处于合闸 状态；检测步骤，操作手柄带动储能杠杆动作，以检测连杆机构是否带动分 合闸执行件动作。

这样，通过操作手柄11带动储能杠杆动作，以检测连杆机构是否带动 分合闸执行件动作，如果分合闸执行件不动作，则说明断路器处于正常的合 闸状态，从而判定断路器各部件装配和安装到位，如果分合闸执行件动作， 将动触头与静触头拉开，则说明断路器处于非正常的合闸状态，从而判定断 路器各部件装配和安装不到位，断路器为不合格产品，这样，通过这样的检 测方法，可以在很方便检测出断路器是否合格，从而节省检测成本。

在实际检测中，可以对手柄进行多次检测步骤的操作，从而进一步确保 断路器的合闸状态是否稳定。

进一步，如图2和3所示，所述连杆结构包括连杆二2、连杆三3以及 连杆四4，其中，连杆二与分合闸执行件1连接，连杆三和连杆二配合，连 杆四与连杆三连接，连杆四4可在储能杠杆19的带动下动作。

这样，在储能步骤中，储能杠杆在转动开始的一段时间内不接触储能弹 簧或者说，接触储能弹簧但不受到储能弹簧的作用力，但储能杠杆又能够带 动连杆机构的连杆四4动作，一种实施例中，储能杠杆19包括凸轮结构（图 中未显示），这样，电动操作或手动操作外力带动凸轮转动，凸轮带动连杆 机构的连杆四4动作以压缩储能弹簧，而储能杠杆则不接触于储能弹簧或不 受到储能弹簧的弹性压力，当凸轮转动到一定角度后，连杆四4将使储能弹 簧处于压缩状态。此时，储能弹簧将处于压缩状态，储能步骤完成。处于压 缩状态的储能弹簧5在后续的合闸步骤中能够带动储能杠杆动作，以使连杆 三3和连杆二2相继动作。

进一步，在合闸步骤中，如图3所示，连杆四4被顶杆15顶住不能运 动，储能弹簧5推动储能杠杆19逆时针转动，进而通过销轴17推动连杆三 3和连杆二2向左运动，然后推动分合闸执行件1顺时针转动（围绕Oe点转 动设置），使释能脱扣半轴（图中未显示）转动，并使与释能脱扣半轴相扣 的储能杠杆脱扣，储能杠杆在储能弹簧的作用力下，带动断路器的大轴9转 动，从而使分合闸执行件带动动触头沿着图3箭头所示方向闭合以处于合闸 状态。

如图3所示，当Oc点处于Od和Ob连线的下方时，操作机构处于机构 的死点状态，动触头则处于稳定的合闸状态。

在检测步骤中，储能杠杆带动连杆四动作，连杆三和连杆二不动作，也 就是，当断路器合闸后，Oc点处于Od和Ob连线的下方，操作机构进入了机 构死点状态，此时，对手柄11进行多次，例如5次操作后，储能杠杆能够 带动连杆四4动作，但连杆三3和连杆二2不动作，这说明此状态是正常稳 定的合闸状态；或者为，

储能杠杆带动连杆四、连杆三和连杆二一起动作，进一步带动分合闸执 行件1动作，并将断路器的动触头拉开，也就是，当断路器合闸后，Oc点并 未处于Od和Ob连线的下方，此时，对手柄11进行多次，例如3-4次操作 后，储能杠杆能够带动连杆四4动作，并进一步带动连杆三3和连杆二2动 作，并通过分合闸执行件1将断路器的动触头拉开，这说明此状态是非正常 稳定的合闸状态，直接判定为断路器不能可靠合闸。

此外，手柄和储能杠杆同轴安装，例如如图1所示，手柄11和储能杠 杆可安装在方轴10上。

进一步，为了确保断路器的操作机构能够执行良好稳定的合闸操作，可 以对断路器执行3-5次的所述检测方法。

此外，本发明还提供一种能够实现上述所述检测方法的断路器操作机 构，包括手柄11和储能杠杆19，相互联动设置；连杆机构，可在储能杠杆 的带动下动作；储能弹簧5，可被连杆机构压缩以驱动储能杠杆19动作；分 合闸执行件1，可在连杆机构的带动下实现分合闸。

进一步，如图2所示，所述连杆结构包括连杆二2、连杆三3以及连杆 四4，其中，连杆二与分合闸执行件1连接，连杆三和连杆二配合，连杆四 与连杆三连接，连杆四可在储能杠杆的带动下动作。

此外，连杆二2可与半轴6配合，而连杆三3和与连杆二2则通过滚珠 相配合。

进一步，手柄和储能杠杆同轴安装，例如可安装在方轴10上，而方轴 10则安装在左侧板7和右侧板8之间。

另外，所述操作机构还包括用于显示是否储能的贮能释能标记13，而分 合闸执行件1则连接有分闸弹簧16，以在机构分闸时，在触头压力，分闸弹 簧受电动斥力的作用下，动触头反向转动的趋势，当半轴6在脱扣器作用下 脱扣后，顶杆15将顺时针转动，如图3所示，这样，连杆四4将围绕Oa顺 时针转动，Ob点向下移动，Oc点处于Od和Ob连线的上方后，机构加速运 动，直到断路器处于稳定状态。

此外，如图1所示，手柄11可通过齿轮14来安装在方轴10上，而连 杆四4上则连接有使其复位的回位弹簧。

本发明的这种检测方法能够很好地利用断路器自身的一些部件以检测 断路器操作机构的机械特性，而不需要外部专门的检测设备，并且能够随时 实施以检测断路器在不用环境、不同运行状态下的机械特性，从而确保断路 器能够进行良好稳定的分合闸操作。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限 定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可做出其它不 同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此 所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。