用于評估開關設備的機械性能的方法和開關設備技術

一種用于評估包括至少一個電極的開關設備的機械性能的方法，該電極具有：一對觸頭(12、14)；第一觸頭(14)的支撐臂(16)的驅動機構(22)，該驅動機構包括：旋轉電極軸(20)和將該驅動機構(22)耦合至支撐臂(16)的至少一個連桿(60)，用于促使所述臂運動從而使觸頭(12、14)閉合的能量存儲系統。該方法包括測量在觸頭(12、14)閉合過程中電極軸(20)的轉動角度(θ)；根據所述測量重新設定至少兩個特定值并將它們與運行參考進行比較從而根據比較狀態診斷驅動機構(22)的機械磨損性能。

【技術實現步驟摘要】
用于評估開關設備的機械性能的方法和開關設備
本專利技術涉及一種用于評估包括至少一個電極的開關設備的機械性能的方法。每個電極包括在打開位置和閉合位置之間相對彼此可動的一對主觸頭。第一主觸頭的支撐臂的驅動機構包括旋轉電極軸和將該驅動機構以樞轉方式耦合到該支撐臂的至少一個桿。所述機構包括用于促使所述臂運動從而將主觸頭置于閉合位置的能量存儲系統。本專利技術還涉及一種用于實施所述方法的開關設備。
技術介紹
所要控制的電負載的電源線通常設置有至少一個開關設備，對于每相而言，該開關設備包括多對相對彼此可動的觸頭以切換該負載。可通過不同的方式執行觸頭的促動；特別地，對于例如為安全目的作為進線器的某些大功率的開關裝置(特別是大于600A)，需要高電動強度并且由耦合到旋轉心軸的杠桿系統驅動這些觸頭，而該旋轉心軸本身由具有兩個樞轉桿的肘桿機構促動，如同例如在EP0222645、EP0789380、EP1347479中描述的那樣。公知的開關設備的故障的一個原因與上面描述的肘桿執行機構有關。該執行機構也被稱作為OCO(打開-閉合-打開)機構，彈簧式機械致動器使其運動。該彈簧加載機構也被稱作為“榴彈"機構，其因此用于執行斷路器的閉合。該“榴彈”機構為OCO機構提供所需的能量并且還能夠使操作人員絕對安全地在開關設備上進行操作。后者的使用實際上限制了在錯誤閉合的情況下與電弧的存在有關的暴露的風險。斷路器一般地包括用于使該“榴彈”機構復位的電機。從該OCO機構的閉合階段的終了時起促動所述電機，從而設置該“榴彈”機構。該“榴彈”機構可在其使用過程中及時地顯示出運行故障。該“榴彈"機構能量性能的下降易于使得該OCO機構不完全閉合。該“榴彈”機構的故障的原因是多種的。特別是，它們可能與該“榴彈”機構的彈簧的剛度的喪失、斷路器中不同移動部件的運動鏈的機械摩擦的增加、或者斷路器的棒上的阻力矩的增加有關。如果該“榴彈”機構的動作不足以操作該OCO機構，那么該開關裝置仍然可位于閉合位置，并且同時未被鎖定。OCO機構的肘桿實際上由于該“榴彈”的動作而伸展開，但是不會越過其運行死點。然后，斷路器閉合同時未被鎖定，并且可以有電流從其中流過。在后面的位置中，該“榴彈”機構將該OCO機構保持在閉合位置，而在被稱作“正常操作”的操作中，OCO機構必須以自動的方式鎖定在止動上。在所描述實施例的特定情況下，在閉合位置，越過該死點的肘桿機構將OCO機構向上抵靠著止動。如果該開關裝置位于閉合非鎖定狀態并且該復位電機被促動，那么斷路器于是處于稱作慢打開階段的階段，該階段是完全被禁止的。實際上，當在復位過程中“榴彈”機構不再保護OCO機構時，所述OCO機構往往自發地打開。然后，電弧可以發生并對斷路器表現出風險，因為會使后者“爆炸”。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是彌補現有技術中的不足，從而推薦一種用于評估開關設備的機械性能的診斷方法，特別是實現OCO執行機構閉合的彈簧加載機構。根據本專利技術的方法包括測量在觸頭的閉合時間過程中電極軸的轉動角度以及根據所述測量重新設定至少兩個特定值。然后，將所述特定值與開關設備的特定初始運行參考進行比較，從而根據得到的特定值與那些運行參考之間的比較狀態診斷驅動機構的機械磨損性能。根據本專利技術的優選實施例，該方法包括確定第一特定值，其等于達到該轉動角度的變化曲線上的第一拐點所需的第一時間。所述拐點對應于當該電極軸到達最大轉動速度的時刻。確定等于達到該變化曲線上一點的第二時間所需的第二特定值。該第二點對應于當這對觸頭位于閉合位置時達到的理論最終轉動角度。計算出該第一時間和第二時間之間的耗用時間，從而根據該計算出的耗用時間值與理論值之間的差值診斷驅動機構的能量存儲系統的過剩能量水平。根據本專利技術的特定實施例，該方法包括確定在轉動角度的變化曲線上的對應于達到該變化曲線上的第一局部最大值的時間的第三特定值。所述第一局部最大值對應于在閉合過程中該電極軸達到的最大轉動角度。確定該轉動角度變化曲線上的第四特定值，該第四特定值對應于當這對可動主觸頭位于閉合位置時所達到的最終轉動角度。計算出該最大轉動角度與該最終轉動角度之間的角度差，從而根據所述角度差診斷該電極軸的驅動機構的肘桿裝置的鎖定狀態。用于實施如上定義的方法的開關設備包括能夠在打開位置和閉合位置之間相對彼此運動的一對可動觸頭。第一觸頭的支撐臂的驅動機構包括旋轉電極軸和以樞轉方式將該驅動機構耦合到該支撐臂的至少一個桿。設置有能量存儲系統以促使所述臂運動，從而將該主觸頭置于閉合位置。該開關設備包括多個相同的電極和所有電極共用的電極軸，該電極軸是該驅動機構的轉動心軸。優選地，該支撐臂包括支撐該第一觸頭的第一部分和第二部分，這兩個部分相對彼此滑動，從而在這對觸頭的閉合位置，該第二部分可占據第一鄰接位置和第二行程終點位置，其中在該第二行程終點位置，該第一部分沉入到該第二部分中。根據該開關裝置的發展模式，該電極軸的驅動機構包括具有帶有彈性裝置的能量存儲系統的復位設備，該彈性裝置包括至少一個閉合彈簧，從而使該可動觸頭運動至閉合位置，通過復位凸輪執行該閉合彈簧的加載，該復位凸輪通過手動杠桿或伺服電機驅動旋轉。優選地，該電極軸的驅動機構包括與鎖扣以及打開彈簧相連的肘桿裝置，從而使該可動觸頭的支撐臂運動，該裝置包括兩個桿。該開關設備包括用于確定該電極軸的轉動角度的裝置，所述裝置包括轉動傳感器，該傳感器的一個部件布置在該電極軸上。根據特定實施例，該轉動傳感器包括布置在該轉動軸上的磁性裝置和安裝在該開關裝置的外殼上的檢測裝置，該磁性裝置和該檢測裝置互通而沒有任何接觸。根據特定實施例，該轉動傳感器包括布置在該轉動軸上的嵌齒輪和安裝在該開關設備的外殼上的檢測裝置，該嵌齒輪和該檢測裝置互通而沒有任何接觸。附圖說明從本專利技術的特定實施例的下列描述中，其它的優點和特征將變得更加清晰明朗，給出的這些實施例僅是為了示意性及非限制性示例的目的并且示出在附圖中。圖1示出了用于執行根據本專利技術的方法的開關設備；圖2示出了根據圖1的開關設備的執行機構的詳細透視圖；圖3示出了根據圖1的開關設備的執行機構的另一詳細透視圖；圖4示出了根據圖1的開關設備的旋轉傳感器的詳細透視圖；圖5A-5E示出了在閉合步驟過程中根據圖2的執行機構；圖6示出了用于本專利技術的特定實施例的傳感器；圖7示出了在閉合過程中執行機構的觸頭支撐電極軸的旋轉角度的變化曲線。具體實施方式參考圖1，用于超過600A的高電流的開關設備10通常包括用于每個電極的一對電觸頭12、14。每個電觸頭優選地與由合適的材料例如銀基合金制成的焊盤相連。所述觸頭之一14安裝在能夠在打開位置和閉合位置之間樞轉的臂16上，其中在打開位置，該觸頭與固定觸頭12分離，而在閉合位置，在觸頭12、14之間建立機械及電接觸。所述電極還包括滅弧室18和用于連接到連接帶上的一對主端子(未示出)。對于這些高范圍，開關設備10包括布置在平行平面內的多個電極，這些平行平面垂直于由這些電極所共用的電極軸20：這些電極的閉合或打開川頁序通過帶有杠桿(圖2)的驅動機構22從電極軸20傳遞到每個可動觸頭14。將電極軸20安裝在開關設備10的外殼上旋轉并通過適當的裝置而被驅動。特別地，對于打開的帶有中間電極軸20且具有高電動強度的開關設備10來說，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于評估包括至少一個電極的開關設備的機械性能的方法，每個電極包括：?在打開位置和閉合位置之間相對彼此可動的一對觸頭(12、14)；?第一觸頭(14)的支撐臂(16)；?支撐臂(16)的驅動機構(22)，其包括：?旋轉電極軸(20)和以樞轉方式將驅動機構(22)耦合到支撐臂(16)的至少一個桿(60)，?用于促使所述臂運動從而將主觸頭(12、14)置于閉合位置的能量存儲系統；一種方法，其特征在于，其包括：?測量在觸頭(12、14)的閉合行程中電極軸(20)的轉動角度(θ)；?根據所述測量重新設定至少兩個特定值；?將所述特定值與該開關裝置的特定初始運行參考進行比較；?根據所得到的特定值與那些運行參考之間的比較狀態診斷驅動機構(22)的機械磨損性能。

【技術特征摘要】
2011.11.28 FR 11/036201.一種用于評估包括至少一個電極的開關設備的機械性能的方法，每個電極包括：-在打開位置和閉合位置之間相對彼此可動的一對觸頭(12、14)；-該對觸頭(12、14)中的第一觸頭(14)的支撐臂(16)；-支撐臂(16)的驅動機構(22)，其包括：-以樞轉方式將驅動機構(22)耦合到支撐臂(16)的至少一個桿(60)和旋轉電極軸(20)，-用于促使所述支撐臂運動從而將該對觸頭(12、14)置于閉合位置的能量存儲系統；其特征在于，該方法包括：-測量在該對觸頭(12、14)的閉合行程中旋轉電極軸(20)的轉動角度(θ)；-根據所述測量重新設定至少兩個特定值；-將所述特定值與該開關設備的特定初始運行參考值進行比較；-根據所得到的特定值與特定初始運行參考值之間的比較狀態診斷驅動機構(22)的機械磨損性能。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，其包括：-確定第一特定值，其等于達到轉動角度(θ)變化曲線(Sθ)上的第一拐點(A)所需的第一時間(T0)，所述第一拐點對應于當旋轉電極軸(20)達到最大轉動速度的時刻；-確定第二特定值，其等于達到轉動角度(θ)變化曲線(Sθ)上的第二拐點(B)所需的第二時間(T1)，該第二拐點對應于當這對觸頭(12、14)位于閉合位置時達到的理論最終轉動角度(θfinal)；-計算該第一時間和第二時間(T0、T1)之間的耗用時間；-根據計算出的耗用時間值與理論值之間的差值診斷驅動機構(22)的能量存儲系統的過剩能量水平。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，其包括：-確定該轉動角度(θ)的變化曲線(Sθ)上的對應于到達該變化曲線(Sθ)上的第一局部最大值(C)的時刻(Tmax)的第三特定值，所述第一局部最大值(C)對應于在閉合過程中旋轉電極軸(20)到達的最大轉動角度(θmaxi)；-確定該轉動角度(θ)的變化曲線(Sθ)上的對應于當這對觸頭(12、14)位于閉合位置時所到達的最終轉動角度(θfinal)的第四特定值(D)；-計算該最大轉動角度(θmaxi)與該最終轉動角度(θfinal)之間的角度差(Δθ)；-根據所述角度差(Δθ)診斷旋轉電極軸(20)的驅動機構(22)的肘桿裝置(26、24)的鎖定狀態。4.一種用于實施根據前述任一項權利要求所述的方法的開關設備，其包括：-在打開位置與閉合位置之間相對彼此可動的一對觸頭(12、14)；-該對觸頭(12、14)中的第一觸頭(14)的支撐臂(16)；-支撐臂(16...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·卡扎爾斯，JP·涅瑞奧，
申請(專利權)人：施耐德電器工業公司，
類型：發明
國別省市：