一种断路器分合闸速度的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器分合闸速度的测量装置及测量方法。

背景技术

为了保障电网安全稳定地运行，需要定期对电网中的断路器进行分合闸试验，以确保断路器保持良好的运行状态。

当断路器进行分合闸时，断路器的传动杆带动拐臂转动。目前通常将速度传感器与拐臂的转轴相连，以测量拐臂的转速，即分合闸速度。由于部分断路器的内部空间狭小，导致速度传感器难以安装于拐臂上，无法顺利测量断路器的分合闸速度，使得部分断路器存在超期未试的情况，影响了电网安全运行。此外，即使在狭小的空间内将速度传感器勉强安装在拐臂的转轴后，操作人员同样需要在狭小的空间内进行断路器的分合闸操作，增加了操作人员在狭小空间内受伤的风险，使得测量过程存在安全隐患。

因此，亟需一种断路器分合闸速度的测量装置及测量方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器分合闸速度的测量装置及测量方法，以增大速度传感器的安装空间，降低速度传感器的安装难度，提高断路器的分合闸速度的测量效率和测量过程的安全性。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种断路器分合闸速度的测量装置，包括：

传动板和多个齿轮，所述传动板上沿其长度方向转动安装有多个依次啮合的所述齿轮；

安装架和速度传感器，所述安装架固定安装于断路器的机壳上，所述速度传感器活动安装于所述安装架上；所述传动板沿其长度方向的一端的所述齿轮能够与所述断路器的拐臂的测量转轴相连，所述传动板沿其长度方向的另一端的所述齿轮的齿轮轴与所述速度传感器传动连接，且与所述拐臂的旋向相同。

作为优选方案，所述传动板包括主体板和延长板，所述延长板沿所述主体板的长度方向滑动安装于所述主体板上，以调节所述传动板的长度。

作为优选方案，所述断路器分合闸速度的测量装置还包括支撑架，所述支撑架上固定支撑安装有所述传动板。

作为优选方案，所述安装架包括固定件和调节杆，所述固定件可拆卸地安装于所述断路器的机壳上，所述调节杆的一端角度可调地安装于所述固定件上，另一端安装有所述速度传感器。

作为优选方案，所述调节杆包括连杆和万向杆，所述连杆的一端角度可调地安装于所述固定件上，另一端与所述万向杆的一端活动连接，所述万向杆的另一端固定安装有所述速度传感器。

一种断路器分合闸速度的测量方法，用于上述的断路器分合闸速度的测量装置中；所述断路器分合闸速度的测量方法包括如下步骤：

判断所述速度传感器是否能够安装在所述拐臂的测量转轴上；

若是，则将所述速度传感器与所述拐臂的测量转轴相连，操作所述断路器进行分合闸，并测量所述断路器的分合闸速度；

若否，则将所述传动板沿其长度方向的一端的所述齿轮与所述断路器的拐臂的测量转轴相连；所述安装架固定安装于断路器的机壳上，且将所述速度传感器活动安装于所述安装架上；所述传动板沿其长度方向的另一端的所述齿轮的齿轮轴与所述速度传感器传动连接；操作所述断路器进行分合闸，并测量所述断路器的分合闸速度。

作为优选方案，在将所述齿轮安装于所述传动板之前，初步确定所述传动板的初始长度，并计算需要安装的所述齿轮的数量，以保证与所述速度传感器传动连接的所述齿轮与所述拐臂的测量转轴的旋向相同。

作为优选方案，根据计算出的所述齿轮的数量和安装间距调节所述传动板的初始长度至最终长度。

作为优选方案，将支撑架安装于所述传动板上，以固定支撑所述传动板。

作为优选方案，操作所述断路器进行多次分合闸，并记录所述速度传感器的测量值。

本发明的有益效果为：

本发明提出的一种断路器分合闸速度的测量装置，当空间狭小导致速度传感器不能直接安装到断路器的拐臂的测量转轴时，通过多个依次啮合的齿轮将速度传感器的安装位置延伸至空间较大的区域。传动板沿其长度方向的一端的齿轮与拐臂的测量转轴相连，使得该齿轮在分合闸时能够与拐臂的测量转轴同步转动，通过多个齿轮的啮合传动将分合闸时拐臂的测量转轴的转速传递至传动板沿其长度方向的另一端的齿轮上，从而通过速度传感器直接测量出断路器的分合闸速度。断路器分合闸速度的测量装置能够克服速度传感器由于空间狭小导致不能安装的问题，避免了断路器出现超期未试的情况。同时降低了速度传感器的安装难度，增大了安装空间，提高了断路器分合闸速度的测量效率。还能够避免操作人员在狭小空间内安装速度传感器并测量断路器的分合闸速度，提高了测量过程的安全性。

此外，速度传感器实际测量的齿轮的旋向与需要测量的拐臂的测量转轴的旋向相同，以真实模拟拐臂的转动情况，有利于提高速度传感器的测量结果的准确性。

本发明提出的一种断路器分合闸速度的测量方法，在安装空间足够时将速度传感器直接安装于拐臂的测量转轴上，以直接测量断路器的分合闸速度。当安装空间狭小时，通过上述的断路器分合闸速度的测量装置克服速度传感器由于空间狭小导致不能安装的问题，避免了断路器出现超期未试的情况。同时降低了速度传感器的安装难度，增大了安装空间，提高了断路器分合闸速度的测量效率。还能够避免操作人员在狭小空间内安装速度传感器并测量断路器的分合闸速度，提高了测量过程的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的断路器分合闸速度的测量装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供传动板与齿轮的装配结构示意图；

图3是本发明实施例提供的断路器分合闸速度的测量方法的主要流程图。

图中部件名称和标号如下：

10、断路器；20、拐臂；30、传动杆；

1、传动板；11、固定孔；2、齿轮；3、安装架；31、固定件；32、调节杆；321、连杆；322、万向杆；4、速度传感器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，本实施例的断路器10包括传动杆30和拐臂20，主要安装于电网中。断路器10需要定期进行分合闸试验，以确保断路器10保持良好的运行状态，以保证电网安全稳定地运行。

本实施例的拐臂20为凸轮结构，其中拐臂20小端的转轴与传动杆30枢轴连接，拐臂20大端的转轴与断路器10的机壳枢轴连接。当断路器10进行分合闸时，传动杆30带动拐臂20绕其大端的转轴转动。因此，通过将速度传感器4与拐臂20大端的转轴(以下称为测量转轴)相连，以测量拐臂20的转速，即分合闸速度。由于部分断路器10的拐臂20所在位置的空间狭小，导致速度传感器4难以安装于拐臂20上，因此无法顺利测量断路器10的分合闸速度，使得部分断路器10超期未试，影响了电网安全运行。当空间胶为狭小时，即使将速度传感器4勉强安装在拐臂20的测量转轴后，操作人员同样需要在狭小的空间内进行断路器10的分合闸操作，增加了操作人员在狭小空间内受伤的风险。

为解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例还提出了一种断路器分合闸速度的测量装置，该断路器分合闸速度的测量装置包括传动板1、多个齿轮2、安装架3和速度传感器4，传动板1上沿其长度方向转动安装有多个依次啮合的齿轮2。安装架3固定安装于断路器10的机壳上，速度传感器4活动安装于安装架3上。传动板1沿其长度方向的一端的齿轮2能够与断路器10的拐臂20的测量转轴相连，传动板1沿其长度方向的另一端的齿轮2的齿轮轴与速度传感器4传动连接，且与拐臂20的旋向相同。

当拐臂20的测量转轴处的空间狭小不能直接安装速度传感器4时，通过多个依次啮合的齿轮2将速度传感器4的安装位置延伸至空间较大的区域。传动板1沿其长度方向的一端的齿轮2与拐臂20的测量转轴相连，使得该齿轮2在分合闸时能够与拐臂20的测量转轴同步转动，通过多个齿轮2的啮合传动将分合闸时拐臂20的测量转轴的转速传递至传动板1沿其长度方向的另一端的齿轮2上，从而通过速度传感器4直接测量出断路器10的分合闸速度。断路器分合闸速度的测量装置能够克服速度传感器4由于空间狭小导致不能安装的问题，避免了断路器10出现超期未试的情况。同时降低了速度传感器4的安装难度，增大了安装空间，提高了断路器10分合闸速度的测量效率。还能够避免操作人员在狭小空间内安装速度传感器4并测量断路器10的分合闸速度，提高了测量过程的安全性。

需要说明的是，本实施例的齿轮2均为规格相同的二分齿轮，以使得每个齿轮2具有相同的速率且具有较高的啮合精度，有利于提高速度传感器4的测量精度和准确性。同时，速度传感器4实际测量的齿轮2的旋向与需要测量的拐臂20的测量转轴的旋向相同，以真实模拟拐臂20的转动情况，有利于提高速度传感器4的测量的准确性。此外，齿轮2与拐臂20的测量转轴的连接方式均为现有技术，具体的连接过程不再赘述。

具体地，传动板1包括主体板和延长板，延长板沿主体板的长度方向滑动安装于主体板上，以调节传动板1的长度。主体板和延长板上均开设有安装孔，齿轮2的齿轮轴转动安装于对应的安装孔内。主体板沿其宽度方向的两侧具有滑槽，延长板沿其宽度方向的边缘分别滑动设置于对应的滑槽内。通过抽拉延长板使得延长板能够相对于主体板伸缩滑动，以使传动板1形成伸缩结构，从而调节传动板1的总长。需要说明的是，当传动板1伸缩到位后可以通过螺栓等紧固件锁定主体板与延长板的相对位置。

进一步地，断路器分合闸速度的测量装置还包括支撑架，支撑架上固定支撑安装有传动板1，以避免传动板1在分合闸过程中发生晃动，实现了传动板1的稳定安装和速度传感器4的准确测量。

具体地，主体板和延长板上均开设有固定孔11，螺栓或销钉等紧固件穿过固定孔11后与支撑架固定相连，以将主体板和延长板均锁定于支撑件上，提高了传动板1与支撑架的连接强度和稳定性。支撑架可以为龙门架等，只需能够固定支撑传动板1即可，对于支撑架的具体结构不作具体限定。

如图1所示，安装架3包括固定件31和调节杆32，固定件31可拆卸地安装于断路器10的机壳上，调节杆32的一端角度可调地安装于固定件31上，另一端安装有速度传感器4。本实施例的固定件31为底座，底座通过螺栓固定安装于断路器10的机壳上，通过选装调节杆32的角度，以调节速度传感器4的安装位置。

进一步地，调节杆32包括连杆321和万向杆322，连杆321的一端角度可调地安装于固定件31上，另一端与万向杆322的一端活动连接，万向杆322的另一端固定安装有速度传感器4。通过万向杆322能够实现速度传感器4任意方向和任意位置的灵活调节，以保证速度传感器4真实模拟在拐臂20测量转轴的安装角度和安装姿态，进一步保证了速度传感器4的测量精度。

实施例二

如图3所示，本实施例提出了一种断路器分合闸速度的测量方法，用于实施例一中的断路器分合闸速度的测量装置中。具体地，断路器分合闸速度的测量方法包括如下步骤：

判断速度传感器4是否能够安装在拐臂20的测量转轴上；

若是，则将速度传感器4与拐臂20的测量转轴相连，操作断路器10进行分合闸，并测量断路器10的分合闸速度；

若否，则将传动板1沿其长度方向的一端的齿轮2与断路器10的拐臂20的测量转轴相连。安装架3固定安装于断路器10的机壳上，且将速度传感器4活动安装于安装架3上。传动板1沿其长度方向的另一端的齿轮2的齿轮轴与速度传感器4传动连接。操作断路器10进行分合闸，并测量断路器10的分合闸速度。

在速度传感器4安装前，可以通过人眼直接观察预估或者通过预装等方式确定速度传感器4能否顺利安装到拐臂20的测量转轴上。若空间足够大，则可以直接安装并测量分合闸速度。若存在安装不便或者不能安装的情况，则需使用上述的断路器分合闸速度的测量装置采用断路器分合闸速度的测量方法测量断路器的分合闸速度。

上述的断路器分合闸速度的测量方法能够克服速度传感器4由于空间狭小导致不能安装的问题，避免了断路器10出现超期未试的情况。同时降低了速度传感器4的安装难度，增大了安装空间，提高了断路器10分合闸速度的测量效率。还能够避免操作人员在狭小空间内安装速度传感器4并测量断路器10的分合闸速度，提高了测量过程的安全性。

进一步地，在将齿轮2安装于传动板1之前，初步确定传动板1的初始长度，并计算需要安装的齿轮2的数量，以保证与速度传感器4传动连接的齿轮2与拐臂20的测量转轴的旋向相同。首先选定速度传感器4的实际安装位置，然后通过伸缩延长板调节传动板1的初始长度。然后根据初始长度与齿轮2的尺寸计算需要安装的齿轮2个数。

具体地，当初始长度的传动板1能够安装N(N为奇数且N≥3)个齿轮2时，则直接将N个齿轮2依次安装于传动板1上即可。由于N为奇数，能够保证与速度传感器4传动连接的齿轮2与拐臂20的测量转轴的旋向相同。当N为偶数且N≥4时，则可以安装N-1个或N+1个齿轮2，此时需要根据计算出的齿轮2的数量和安装间距调节传动板1的初始长度至最终长度。

进一步地，将支撑架安装于传动板1上，以固定支撑传动板1。当传动板1调整为最终长度时，主体板和/或延长板端部的固定孔11位于齿轮2的一侧，通过螺栓或销钉等紧固件穿过固定孔11后与支撑架固定相连，以将传动板1锁定于支撑件上，提高了传动板1与支撑架的连接强度和稳定性。

当固定件31与速度传感器4安装时，将安装架3的固定件31通过螺栓固定安装于断路器10的机壳上，通过安装架3的万向杆322灵活调节速度传感器4的方向和位置，以保证速度传感器4能够真实模拟在拐臂20测量转轴的安装角度和安装姿态，最终完成速度传感器4与对应的齿轮2的连接。操作人员通过手动转动固定件31的万向杆322即可调节速度传感器4的安装角度和姿态，使得调节操作简单易行，调节效率较高。

进一步地，操作断路器10进行多次分合闸，并记录速度传感器4的测量值。通过多次测量断路器10的分合闸速度，避免由于意外原因导致误判，保证了速度传感器4的测量结果的准确性。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。