一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，包括：將斷路器安裝圖轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖，計(jì)算斷路器觸頭與主軸之間的機(jī)械關(guān)系，用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能繪制觸頭與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系圖，用于測(cè)量觸頭位移與主軸旋轉(zhuǎn)角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能繪制觸頭與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系用于計(jì)算擬合多項(xiàng)式系數(shù)。得到斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系，大大提高工作效率，提高斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，為檢測(cè)斷路器觸頭行程提供方便。

【背景技術(shù)】
[0002]真空斷路器由于絕緣性能好、體積小、壽命高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，深受電力用戶(hù)的歡迎。因此其工作可靠性對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。
[0003]真空斷路器依靠機(jī)械部件的正確動(dòng)作來(lái)完成其功能，所以每個(gè)部件都極為重要。電科院對(duì)高壓開(kāi)關(guān)事故的統(tǒng)計(jì)分析均表明，真空斷路器故障的80%是機(jī)械原因根據(jù)江蘇省電力試驗(yàn)研究院對(duì)全國(guó)部分省市供電部門(mén)在一年投運(yùn)的真空斷路器的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，可知引起真空斷路器機(jī)械故障的原因有操動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件故障，如分合閘線(xiàn)圈燒毀，線(xiàn)圈回路接觸不良，連接件斷裂、卡澀、磨損、移位和變形，軸銷(xiāo)脫落，脫扣失靈等。
[0004]目前國(guó)內(nèi)外真空斷路器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容已經(jīng)有很多介紹。其中，公知的測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法一是計(jì)算法，即是找到斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度的三角函數(shù)進(jìn)行近似模擬，但是該方法實(shí)用中誤差大，基本不能正確反映斷路器觸頭的運(yùn)行情況；
[0005]方法二是用直線(xiàn)位移傳感器與主軸旋轉(zhuǎn)角度結(jié)合，經(jīng)過(guò)大量實(shí)測(cè)得到斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系，該方法精度高，可滿(mǎn)足測(cè)量的誤差要求，其缺陷是要在安裝中每臺(tái)斷路器都要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，增加勞動(dòng)強(qiáng)度和現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，利用計(jì)算機(jī)仿真得到了主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移之間的解析表達(dá)式，并且在實(shí)際應(yīng)用中誤差范圍在可以接受的3%以?xún)?nèi)；該方法易于實(shí)現(xiàn)，為真空斷路器機(jī)械特性在線(xiàn)監(jiān)測(cè)提供了一個(gè)有效的解決方案，方便得到斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，包括:
[0009]步驟一、將斷路器機(jī)構(gòu)安裝圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖；
[0010]步驟二、在步驟一中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖中，繪制出斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖；
[0011]步驟三、基于步驟二中的斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖，進(jìn)一步仿真出η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；
[0012]步驟四、其中主軸旋轉(zhuǎn)角度和觸頭行程的關(guān)系可看作是η階多項(xiàng)式:
[0013]Y(a) = cn a "+Cn^1 a n^1+......+C1 a+c，將步驟三中仿真的η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)代入上述η階多項(xiàng)式，得出多項(xiàng)式的系數(shù)cn，(V1……Cl，c ；
[0014]步驟五、將步驟四中的多項(xiàng)式的系數(shù)代入η階多項(xiàng)式中，得出主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移的關(guān)系式。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖為CAD圖。
[0016]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)仿真得到了主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移之間的解析表達(dá)式，并且在實(shí)際應(yīng)用中誤差范圍在可以接受的3%以?xún)?nèi)；
[0018]該方法易于實(shí)現(xiàn)，為真空斷路器機(jī)械特性在線(xiàn)監(jiān)測(cè)提供了一個(gè)有效的解決方案，方便得到斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系；

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明的真空斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的斷路器機(jī)構(gòu)安裝圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖的示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0024]一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，包括:
[0025]步驟一、將斷路器機(jī)構(gòu)安裝圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖；
[0026]步驟二、在步驟一中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖中，繪制出斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖；
[0027]步驟三、基于步驟二中的斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖，進(jìn)一步仿真出η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)；
[0028]步驟四、其中主軸旋轉(zhuǎn)角度和觸頭行程的關(guān)系可看作是η階多項(xiàng)式:
[0029]Y(a) = cna "+Cn^1 a n^1+......+C1 a+c,將步驟三中仿真的η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)代入上述η階多項(xiàng)式，得出多項(xiàng)式的系數(shù)cn，(V1……Cl，c ；
[0030]步驟五、將步驟四中的多項(xiàng)式的系數(shù)代入η階多項(xiàng)式中，得出主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移的關(guān)系式。
[0031]對(duì)上述操作步驟進(jìn)行詳細(xì)介紹如下:
[0032]參照?qǐng)D1，為真空斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖，開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)正常時(shí)，繼電保護(hù)裝置可正常分合開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)滅弧室性能、燃弧時(shí)間以及弧后介質(zhì)的恢復(fù)、合分閘彈簧的性能等相關(guān)異常和故障時(shí)，并不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這給故障的擴(kuò)大和安全運(yùn)行帶來(lái)隱患。
[0033]參照?qǐng)D2，為斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖。其中真空斷路器包括一主軸100，與主軸100連接的連桿200，與連桿200軸接的絕緣支柱300，與絕緣支柱300軸接的拐臂組件，所述拐臂組件包括相互連接的第一拐臂400以及第二拐臂500。
[0034]參照?qǐng)D3，為斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖。其中連桿200的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，絕緣支柱300為L(zhǎng)4，第一拐臂40為L(zhǎng)2，第二拐臂500為L(zhǎng)I。
[0035]從圖中可知直線(xiàn)位移Y不僅僅與0有關(guān)，還和連桿、絕緣支柱、拐臂的尺寸有關(guān)；與Y角，β角有關(guān)，對(duì)于中間環(huán)節(jié)的Y角，β角的對(duì)應(yīng)關(guān)系暫不做處理。我們要得到Y(jié)，就要找到￥與0的最近似關(guān)系。
[0036]其中主軸旋轉(zhuǎn)角度和觸頭行程的關(guān)系可看作是η階多項(xiàng)式:YU)=
cna "+Cn^1 α n^1+......+Cl a +c,在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖中進(jìn)一步仿真出η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，
[0037]將上述數(shù)據(jù)代入Y ( α ) = Cn α "+Cn^1 a ^1+……+C1 a +c，得到多項(xiàng)式的系數(shù)Cn,Clri……C1, C ;這些系數(shù)近似的表達(dá)了斷路器的機(jī)械數(shù)據(jù)。
[0038]進(jìn)一步將多項(xiàng)式的系數(shù)反代入η階多項(xiàng)式中，從而得出主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移的關(guān)系式。系數(shù)被存儲(chǔ)到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件中用于計(jì)算。
[0039]本發(fā)明的實(shí)施例選用ΖΝ28-12真空斷路器進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，根據(jù)上述方法測(cè)定出該型號(hào)的真空斷路器的主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移的關(guān)系:α = 3° ,Y=L 6mm ；α =
12。，Y = 5.9mm ;。= 21。，Y = 9.8mm。從而得出了:Y =-0.00247 α 2+0.5148 α+0.07808。
[0040]將計(jì)算機(jī)仿真得到的觸頭行程Ilmm時(shí)，α角旋轉(zhuǎn)24.16°。帶入上述關(guān)系式得出Y= 11.07mm。相對(duì)誤差為:0.6%，該誤差在3 %以?xún)?nèi)。這個(gè)結(jié)果在在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中已可使用。
[0041]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，其特征在于，包括: 步驟一、將斷路器機(jī)構(gòu)安裝圖轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖； 步驟二、在步驟一中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖中，繪制出斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖； 步驟三、基于步驟二中的斷路器操作機(jī)構(gòu)和主軸的關(guān)系圖，進(jìn)一步仿真出η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)； 步驟四、其中主軸旋轉(zhuǎn)角度和觸頭行程的關(guān)系可看作是η階多項(xiàng)式:】▼(?)= cnan + cn_{an~l +......+ C1U + C，將步驟三中仿真的η組主軸旋轉(zhuǎn)角度α與觸頭行程Y的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)代入上述η階多項(xiàng)式，得出多項(xiàng)式的系數(shù)L--Uf Un-1U，U ; 步驟五、將步驟四中的多項(xiàng)式的系數(shù)代入η階多項(xiàng)式中，得出主軸角位移和動(dòng)觸頭直線(xiàn)位移的關(guān)系式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量斷路器觸頭行程與主軸旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖為CAD圖。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104166773SQ201410425025
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】車(chē)曉明, 楊繼兵, 胡錢(qián)洋, 龍翔, 朱莎 申請(qǐng)人:新疆特變電工自控設(shè)備有限公司