专利名称：一种气体密度继电器及其波登管制造的压力范围选择方法
技术领域：
本发明涉及一种继电器，尤其涉及一种应用在SF6 (六氟化硫)电气设备 上的气体密度继电器及其波登管制造的压力范围选择方法。
背景技术：
SF6电气产品已广泛应用在电力部门，工矿企业，促进了电力行业的快速 发展。保证SF6电气产品的可靠安全运行已成为电力部门的重要任务之一。SF6 电气产品的灭弧介质和绝缘介质是SF6气体，不能发生漏气，若发生漏气，就 不能保证SF6电气产品可靠安全运行。所以监测SF6电气产品的SFe密度值是 十分必要的。现在用来监测SF6密度普遍采用一种机械的指针式密度继电器， 具有当SF6电气产品发生漏气时能够报警及闭锁功能，还有现场显示密度值的 性能。目前使用的密度继电器接点主要采用电接点型和微动开关型，电接点型 密度继电器一般要充防振用的硅油，因此常会发生漏油现象，给用户带来损失。 微动开关型的无油型密度继电器存在的问题是由于这种SF6气体密度继电器 设置在各微动开关上的操作臂的长度不到19mm，微动开关的操作臂的工作行 程小，而波登管的压力范围也小，这样在相同压力情况下它的管端位移就大。 目前对于额定工作压力(相对压力，全文同)《0.40Mpa的密度继电器，采用 的是压力范围(相对压力，全文同)《0.28Mpa的波登管；对于额定工作压力 >0. 40Mpa的密度继电器，采用的是压力范围《0. 46Mpa的波登管。这样一来， 由于所用的微动开关的操作臂的工作行程小，与所用的波登管的压力范围不匹 配。在非工作状态时，在温度高的季节里，温度补偿片会涨开来，调节杆就把 微动开关操作臂压到底部，使微动开关操作臂处于受压状态。此时，在振动时， 很容易造成微动开关操作臂损坏，不能保证系统可靠工作。由于微动开关操作 臂被压到底部，没有地方可位移了，即不能动了，就会使补偿片长期受反弹力 作用，而使补偿片变形，会使继电器的精度受严重影响，而不能保证系统可靠工作。
综上所述，现有技术的SF6气体密度继电器的波登管的压力范围小，不能 满足高温季节的工作需要。所以，开发一种性能好，特别其抗振性能好，稳定
性好的指针式SF6气体密度继电器是非常必要的。
波登管的压力范围是这样定义的当密度继电器的机芯的传动比为12时，
连接杆两孔中心距为22mm，连接杆一端连接在该机芯扇形齿轮的长腰形孔的 中间，在无气压状态下，指针正好指在0角度；当施加一个压力使指针顺时针 走动270度角度时，则称这个压力为波登管的压力范围。例如当施加压力到 0.30 Mpa时，指针正好顺时针走动270度角度，则称该波登管的压力范围为0.30 Mpa。
另外说明全文压力为相对压力，如果用绝对压力表示，则绝对压力=相
对压力+0.10 Mpa。
发明内容
本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种气体密度继 电器及其波登管制造的压力范围选择方法，用于控制和监视密封容器中SFe气
体的密度，针对SF6电气设备中出现的气体泄漏情况，及时发出报警信号，闭
锁信号，以保障电力安全。
本发明的目的是这样实现的 一种气体密度继电器，包括壳体和设置在壳 体内的基座、机芯、指针、波登管、温度补偿片、横梁、连接杆、 一个或多个 各自相对应设置的调节杆和微动开关，所述波登管的一端焊接在基座上并与之 连通，另一端通过端座与温度补偿片的一端相连接，其特征在于所述波登管 所承载的压力范围与所述密度继电器的额定工作压力相匹配，即当额定工作 压力《0.40Mpa时，波登管的压力范围为》0.29Mpa;当额定工作压力> 0.40Mpa时，波登管的压力范围为》0.47Mpa。
在上述的气体密度继电器中，当额定工作压力二0.40Mpa时，波登管的压 力范围设定为0. 30Mpa~0. 45Mpa。
在上述的气体密度继电器中，当额定工作压力二0.30Mpa时，波登管的压 力范围设定为0. 29Mpa~0. 35Mpa。在上述的气体密度继电器中，当额定工作压力二0.60Mpa时，波登管的压 力范围设定为0. 48Mpa~0. 75Mpa。
在上述的气体密度继电器中，当额定工作压力二0.50Mpa时，波登管的压 力范围设定为0. 47Mpa~0. 55Mpa。
在上述的气体密度继电器中，所述微动开关和与其相对应的调节杆为l对、 2对、3对或4对。
一种气体密度继电器的波登管制造的压力范围选择方法，包括以下步骤
所述波登管所承载的压力范围与所述密度继电器的额定工作压力相匹配，
即当额定工作压力《0.40Mpa时，波登管的压力范围为》0.29Mpa;当额定 工作压力>0. 40Mpa时，波登管的压力范围为X). 47Mpa;
当额定工作压力二0.40Mpa时，波登管的压力范围为0. 30Mpa 0. 45Mpa;
当额定工作压力=0. 30Mpa时，波登管的压力范围为0. 29Mpa~0. 35Mpa;
当额定工作压力=0. 60Mpa时，波登管的压力范围为0. 48Mpa 0. 75Mpa;
当额定工作压力=0. 50Mpa时，波登管的压力范围为0. 47Mpa 0. 55Mpa。
本发明一种气体密度继电器及其波登管制造的压力范围选择方法，由于增 大了波登管的压力范围，这样在相同压力情况下它的管端位移就小，就可以与 操作臂工作行程小的微动开关(其操作臂的长度不到19mm)相匹配，这样在 非工作状态时，在温度高的季节里，调节杆就不会把微动开关操作臂压到底部， 这样调节杆就不会压迫到微动开关的操作臂，在振动时，就不容易造成微动开 关操作臂损坏，可以保证系统可靠工作。最重要的是由于微动开关操作臂不会 被压到底部，还有地方可位移，即还能自由运动，这样就不会使补偿片长期受 反弹力作用，而不会使补偿片变形，也不会使继电器的精度受严重影响，能保 证系统可靠工作。同时使产品的精度、稳定性都得到很大提高。另外，波登管 的压力范围增大后，例如做到大于0.50 Mpa，继电器的工作范围也相应增大了。
图1为本发明一种气体密度继电器的结构示意图； 图2为图l所示结构的局部侧视图； 图3为图1的局部放大图。
具体实施例方式
参见图1、图2和图3。本实施说明例中的微动开关和调节杆的数量各为3 个。本发明气体密度继电器包括SF6气体接头1、机芯2，壳体3、刻度盘4、 指针5、波登管6、温度补偿片7、接线盒8、微动开关91、 92、 93、印制电路 板10、定位板ll、固定板12、电线13、调节杆141、 142、 143、连接杆15、 横梁16、表玻璃17、罩圈18、基座19和SFe气体输送管20、端座21。其中， SFe气体接头1、接线盒8、表玻璃17、罩圈18和基座19分别固定在壳体3 上。机芯2固定在基座19上，指针5和刻度盘4分别固定在机芯2上。波登 管6的一端焊接在基座19上并与之连通，另一端通过端座21与温度补偿片7 的一端相连接，且波登管6所承载的压力范围与密度继电器的额定工作压力相 匹配。温度补偿片7的另一端与横梁16相连接，横梁16又与连接杆15相连 接，连接杆15与机芯2相连接。横梁16上固定有调节杆141、 142、 143。微 动开关91、 92、 93分别焊接在印制电路板10上，印制电路板10安装在固定 板12上，固定板12又安装在基座19上。微动开关91固定在调节杆141的下 方，微动开关92固定在调节杆142的下方，微动开关93固定在调节杆143的 下方。各微动开关上分别设有操作臂911、 921、 931。定位板11固定在机芯2 上，其前端延伸到波登管6与温度补偿片7相连的一端的端座21的下方，它 的功能是当SF6气体密度下降到一定值时，限位波登管6向下移动，保护微 动开关，进而保护横梁16不被压坏而变形，使整个系统保持可靠工作。微动 开关的接点，通过电线13，从印制电路板10连接到接线盒8上，接线盒8固 定在壳体3上。表玻璃17、罩圈18分别固定在壳体3上，能保护其内部机构 免受机械损伤和污物、雨水侵入。SF6气体输送管20的一端与基座19相连接， 且可靠密封，SF6气体输送管20的另一端与接头l相连接，且可靠密封。
本发明气体密度继电器的波登管制造的压力范围选择方法，包括以下步 骤波登管所承载的压力范围和其密度继电器的额定工作压力相匹配，即在设 计的制造波登管时，先根据密度继电器的额定工作压力来设定波登管的压力范 围，再根据波登管的压力范围要求来制造波登管，具体方法是当额定工作压 力《0.40Mpa时，波登管的压力范围设定为》0.29Mpa;当额定工作压力〉0. 40Mpa时，波登管的压力范围设定为》0. 47Mpa;当额定工作压力=0. 40Mpa 时，波登管的压力范围设定为0.30Mpa 0.45Mpa;当额定工作压力=0. 30Mpa 时，波登管的压力范围设定为0. 29Mpa~0. 35Mpa;当额定工作压力=0. 60Mpa 时，波登管的压力范围设定为0.48Mpa~0. 75Mpa;当额定工作压力=0. 50Mpa 时，波登管的压力范围设定为0.47Mpa 0.55Mpa。由于增大了波登管的压力范 围，这样在相同压力情况下它的管端位移就小，就可以与操作臂工作行程小的 微动开关(其操作臂的长度不到19mm)相匹配，这样在非工作状态时，在温 度高的季节里，调节杆就不会把微动开关操作臂压到底部，这样调节杆就不会 对微动开关操作臂产生压力，在振动时，就不容易造成微动开关操作臂损坏， 可以保证系统可靠工作。最重要的是，由于微动开关操作臂不会被压到底部， 还有地方可位移，即还能自由运动，这样就不会使补偿片长期受反弹力作用， 而不会使补偿片变形，也不会使继电器的精度受严重影响，能保证系统可靠工 作。同时使产品的精度，稳定性都得到很大提高。同时这些继电器的工作范围 也大，可以做到大于0.50Mpa。
本发明气体密度继电器的作用原理是基于弹性元件波登管6，利用温度补 偿片7对变化的压力和温度进行修正，反应密封容器中的SFe气体密度的变化。 即在被测介质SF6气体的压力作用下，由于有了温度补偿片7的作用，其密度 值的变化，压力值也相应的变化，迫使波登管6之末端产生相应的弹性变形— 位移，借助于温度补偿片7和连接杆15，传递给机芯2，机芯2又传递给指针 5，遂将被测的SF6气体密度值在刻度盘4上指示出来。这样密度继电器就能把 SF6密度值显示出来了。如果漏气了，其密度值下降到一定程度(达到报警或 闭锁值)，波登管6产生相应的向下位移，通过温度补偿片7，使横梁16向下 位移，横梁16上的调节杆141、 142、 143就推动相应的微动开关91、 92、 93 接点接通，发出相应的信号(报警或闭锁)，达到监视和控制电气开关等设备 中的SF6气体密度，使电气设备安全工作。如果其密度值升高了，压力值也相 应的升高，升高到一定程度，波登管6也产生相应的向上位移，通过温度补偿 片7，使横梁16向上位移，横梁16上的调节杆141、 142、 143就向上位移， 调节杆141、 142、 143就远离微动开关91、 92、 93，其接点就断开，信号(报 警或闭锁)就解除。这样就完成密度继电器的功能。
7由于这种气体密度继电器增大了波登管的压力范围，虽然其操作臂工作行 程小的微动开关可以不变，但是由于波登管的压力范围增大，在同样压力下波 登管的位移就小，就可以与操作臂工作行程小的微动开关(其操作臂的长度不
到19mm)相匹配。当SF6气体压力(密度)下降时，或不充气时(即没使用时)， 调节杆就不易碰到微动开关，这样就不会造成温度补偿片和横梁的变形，进而 就不会造成精度变差。由于本发明气体密度继电器的信号接点采用微动开关形 式，况且微动开关接点的控制全部由调节杆来控制，而调节杆的控制由补偿片 7和波登管6来执行，补偿片7—般是不怕振动的，它仅随温度的变化而变化， 而波登管的力更大，抗振性能更较好，不易因振动而变形或产生位移，能保证 系统可靠工作，大大提高了该产品的抗振性能。
另外，SF6气体的密度值下降后，波登管6就下移，直至信号(报警或闭 锁)接点动作，即微动开关接点接通。密度值越下降，微动开关就接通越牢靠， 再下降，波登管6就被定位板11定位在其个刻度值上，此时，波登管6以较 大的力作用在微动开关上，微动开关处于很好的压力下和良好的接通中，不怕 振动。同时微动开关操作臂没有被调节杆压到底，这样就不会造成温度补偿片 和横梁的变形，进而就不会造成精度变差，是一种稳定性很好的密度继电器。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本 发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以 上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。如微动开关 也可以固定在调节杆的上方(即另一方向)。
权利要求
1.一种气体密度继电器，包括壳体和设置在壳体内的基座、机芯、指针、波登管、温度补偿片、横梁、连接杆、一个或多个各自相对应设置的调节杆和微动开关，所述波登管的一端焊接在基座上并与之连通，另一端通过端座与温度补偿片的一端相连接，其特征在于所述波登管所承载的压力范围与所述密度继电器的额定工作压力相匹配，即当额定工作压力≤0.40Mpa时，波登管的压力范围为≥0.29Mpa；当额定工作压力＞0.40Mpa时，波登管的压力范围为≥0.47Mpa。
2. 如权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于当额定工作压力=0. 40Mpa时，波登管的压力范围设定为0. 30Mpa 0. 45Mpa。
3. 如权利要求l所述的气体密度继电器，其特征在于当额定工作压力= 0. 30Mpa时，波登管的压力范围设定为0. 29Mpa~0. 35Mpa。
4. 如权利要求l所述的气体密度继电器，其特征在于当额定工作压力= 0. 60Mpa时，波登管的压力范围设定为0. 48Mpa~0. 75Mpa。
5. 如权利要求l所述的气体密度继电器，其特征在于当额定工作压力=0. 50Mpa时，波登管的压力范围设定为0. 47Mpa~0. 55Mpa。
6. 如权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于所述微动开关和与 其相对应的调节杆为l对、2对、3对或4对。
7. —种气体密度继电器的波登管制造的压力范围选择方法，包括以下步骤所述波登管所承载的压力范围与所述密度继电器的额定工作压力相匹配， 即当额定工作压力《0.40Mpa时，波登管的压力范围为》0.29Mpa;当额定 工作压力> 0. 40Mpa时，波登管的压力范围为》0. 47Mpa;当额定工作压力=0. 40Mpa时，波登管的压力范围为0. 30Mpa~0. 45Mpa;当额定工作压力二0.30Mpa时，波登管的压力范围为0. 29Mpa~0. 35Mpa;当额定工作压力二O. 60Mpa时，波登管的压力范围为0. 48Mpa 0. 75Mpa;当额定工作压力二O. 50Mpa时，波登管的压力范围为0. 47Mpa 0. 55Mpa。
全文摘要
本发明提供了一种气体密度继电器及其波登管制造的压力范围选择方法，方法包括所述波登管所承载的压力范围与所述密度继电器的额定工作压力相匹配，即当额定工作压力≤0.40MPa时，波登管的压力范围为≥0.29MPa；当额定工作压力＞0.40MPa时，波登管的压力范围为≥0.47MPa。本发明增大了波登管的压力范围，使密度继电器在无气不使用状态时，可避免在高温季节造成温度补偿片和指针变形，保证系统长期稳定工作。同时使产品的精度、稳定性都得到很大提高。另外，波登管的压力范围增大后，继电器的工作范围也相应的增大了。
文档编号H01H35/24GK101615526SQ20081003968
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者张吉玲, 畅银萍, 稂业员, 金海勇 申请人:上海乐研电气科技有限公司