防振动的无油式SF6密度继电器及其防振动方法

防振动的无油式sf6密度继电器及其防振动方法
技术领域
1.本技术涉及一种继电器，特别涉及一种防振动的无油式sf6密度继电器及其防振动方法。


背景技术：

2.目前，sf6气体密度继电器用于实时检测sf6电气设备中是否存在漏气现象并控制电气设备的开断，它的性能好坏直接影响sf6电气设备的可靠安全运行，但是实际工作时，sf6气体密度继电器容易受到外部振动的影响，造成指针误动作以及漏气误报警。
3.针对上述问题，现有技术中有一种通过填充防振硅油以提高其自身抗振性能的sf6密度继电器，上述sf6密度继电器存在严重的漏油隐患，由此，有必要进行改进。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种防振动的无油式sf6密度继电器及其防振动方法，以解决现有技术中的sf6密度继电器存在严重的漏油隐患的问题。
5.第一方面，提供了一种防振动的无油式sf6密度继电器，其包括：气体连接器，所述气体连接器与sf6电气设备相连通；伸缩调节组件，所述伸缩调节组件包括伸缩件，以及用于根据所述气体连接器内的sf6气体密度让所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态的气体密度传感模块；仪表显示组件，所述仪表指示组件包括主显示件和修正显示件，所述主显示件用于根据所述伸长状态或收缩状态显示出第一sf6密度读数，所述修正显示件用于根据所述伸长状态或收缩状态显示出第二sf6密度读数；连杆传动组件，所述连杆传动组件上安装有用于控制所述sf6电气设备的工作状态的控制开关；所述连杆传动组件的输入端与所述伸缩件的第三端相对应，所述主显示件与所述伸缩件的第二端相连接，所述修正显示件与所述连杆传动组件的输出端相连接。
6.一些实施例中，所述气体密度传感模块包括与所述气体连接器连通的气囊，以及用于根据所述气囊的工作状态让所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态的伸缩控制器。
7.一些实施例中，所述伸缩控制器包括与所述气囊的工作状态等效的压电式传感器、用于让所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态的伸缩等效电路，以及用于将所述压电式传感器和所述伸缩等效电路连接在一起的整流电路。
8.一些实施例中，所述压电式传感器包括交流电流源和与所述交流电流源电性连接的内电容，所述整流电路和所述伸缩等效电路均与所述交流电流源并联。
9.一些实施例中，所述伸缩等效电路包括与所述压电式传感器并联的储能电容和与所述储能电容并联的伸缩驱动电机，所述伸缩驱动电机的输出端与所述伸缩件连接。
10.一些实施例中，所述伸缩件包括可滑动设置的传动基座，所述传动基座第一端通过伸缩壁与所述气体密度传感模块相连接，所述传动基座第二端通过主传动杆与所述主显示件相连接，所述传动基座第三端连接有与所述连杆传动组件相对应的伸缩指示杆。
11.一些实施例中，所述连杆传动组件包括可左右摆动设置的摆动杆，所述摆动杆一
端与所述伸缩件相对应，另一端与所述修正显示件连接。
12.一些实施例中，所述摆动杆远离所述伸缩件的一端连接有机械控制单元和振动修正模块，所述摆动杆通过所述机械控制单元和振动修正模块与所述修正显示件连接。
13.一些实施例中，所述仪表显示组件包括指针基座、固定在所述指针基座上的仪表盘、设置在所述主显示件上的主指针和设置在所述修正显示件上的修正指针，所述主指针和修正指针均可转动的安装在所述指针基座上，所述主指针的输入端与所述伸缩调节组件连接，所述修正指针的输入端与所述连杆传动组件连接，所述主指针的输出端和所述修正指针的输出端均指向所述仪表盘。
14.第二方面，提供了一种防振动的无油式sf6密度继电器的防振动方法，其包括如下步骤：将sf6电气设备内的sf6气体导入至气体连接器内；通过气体密度传感模块实时感应所述气体连接器内的实时sf6气体密度，并根据所述实时sf6气体密度让所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态；主显示件用于根据所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态显示出第一sf6密度读数；通过伸缩件调节所述连杆传动组件的工作状态，通过所述连杆传动组件让所述修正显示件根据所述伸缩件处于伸长状态或收缩状态显示出第二sf6密度读数；将所述第一sf6密度读数和所述第二sf6密度读数之和作为所述sf6密度继电器的实际sf6密度读数；所述连杆传动组件依据所述实际sf6密度读数通过控制开关控制所述sf6电气设备的工作状态。
15.本技术实施例提供了一种防振动的无油式sf6密度继电器及其防振动方法，包括气体连接器、伸缩调节组件、仪表显示组件和连杆传动组件，本发明可将主显示件显示的第一sf6密度读数和修正显示件显示的第二sf6密度读数之和作为实际sf6密度读数，从而根据该实际sf6密度读数控制所述sf6电气设备的工作状态；同时，由于本发明在通过连杆传动组件控制所述sf6电气设备的工作状态的过程中，没有使用防振硅油等油性物质，故本发明克服了现有技术中sf6密度继电器存在严重的漏油隐患的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术所述防振动无油式sf6密度继电器的结构示意图；图2是本发明所述振动修正模块的电路结构示意图；图3是本发明所述气体密度传感模块的电路结构示意图。
18.图中：1、气体连接器；11、进气管；12、固定槽；2、伸缩调节组件；21、伸缩件；22、气体密度传感模块；23、气囊；26、压电式传感器；27、伸缩等效电路；28、整流电路；3、仪表显示组件；31、主显示件；32、修正显示件；33、指针基座；34、仪表盘；35、主指针；36、修正指针；37、；4、连杆传动组件；41、控制开关；42、摆动杆；43、机械控制单元；44、振动修正模块；441、微电机模块；442、电机控制回路；443、柱形震动体；444、供电电池；445、逻辑判定回路；446、修正指针微型电机；447、开关修正微型电机；448、齿轮；449、粗糙滑动带；51、交流电流源；52、内电容；53、热敏电阻；61、储能电容；62、伸缩驱动电机；71、传动基座；72、伸缩壁；73、主
传动杆；74、伸缩指示杆；9-壳体。
具体实施方式
19.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.针对sf6气体密度继电器容易受到外部振动的影响，造成指针误动作以及漏气误报警的问题，现有技术中常有两种方法解决上述问题：其中一种方法为通过填充防振硅油以提高sf6气体密度继电器的抗振性能，但这种有油式sf6气体密度继电器在使用一段时间后，容易漏油，故其存在严重的漏油隐患。
21.另一种方法为通过避振垫或弹簧器替代上述防振硅油以达到减振的目的，但避振垫式sf6气体密度继电器不仅使用效果较差，而且存在避振垫断裂问题；弹簧器式sf6气体密度继电器中由于弹簧自身存在自振现象，容易传递低频振动，故弹簧器式sf6气体密度继电器减振效果不稳定，因此，有必要进行改进。
22.针对上述问题，本技术提供了一种防振动的无油式sf6密度继电器，其不依赖减振用的硅油或弹簧器或避振垫等零部件来抗振，而是采用连杆传动组件4进行动力传动(克服弹簧器或避振垫减振效果不稳定的问题)，并通过修正显示件32对主显示件31所读取的指针读数(也即第一sf6密度读数)进行修正，得到实际sf6密度读数，从而根据该实际sf6密度读数来判断sf6电气设备的工作状态(是否漏气)，具体的，如图1所示，其包括：气体连接器1，所述气体连接器1与sf6电气设备相连通；伸缩调节组件2，所述伸缩调节组件2包括伸缩件21，以及用于根据所述气体连接器1内的sf6气体密度让所述伸缩件21处于伸长状态或收缩状态的气体密度传感模块22；仪表显示组件3，所述仪表指示组件包括主显示件31和修正显示件32，所述主显示件31用于根据所述伸长状态或收缩状态显示出第一sf6密度读数，所述修正显示件32用于根据所述伸长状态或收缩状态显示出第二sf6密度读数；连杆传动组件4，所述连杆传动组件4上安装有用于控制所述sf6电气设备的工作状态的控制开关41；所述连杆传动组件4的输入端与所述伸缩件21的第三端相对应，所述主显示件31与所述伸缩件21的第二端相连接，所述修正显示件32与所述连杆传动组件4的输出端相连接。
23.实际工作时，本发明不依赖减振用的硅油或弹簧等器件来抗振，而是将外部振动能通过气体连接器1和伸缩调节组件2进行收集及数值转换，对主显示件31产生的原有测量结果进行修正(通过修正显示件32)，从而控制开关41控制sf6电气设备的开断。
24.在上述技术方案中，气体连接器1由进气管11和固定槽12构成，进气管11主要用于与sf6电气设备内存储的sf6气体连通，并将该sf6气体导入至气体密度传感模块22(气囊23)内，以让气体密度传感模块22根据sf6气体密度调节伸缩件21的工作状态，其中，伸缩件21的工作状包括伸长状态或收缩状态。
25.伸缩调节组件2主要用于让主显示件31(主指针35)显示出第一sf6密度读数，连杆
传动组件4主要用于让修正显示件32(修正指针36)显示出第二sf6密度读数，从而让本发明根据上述第一sf6密度读数和第二sf6密度读数之和调节控制开关41的工作状态(开启或断开)，进而控制sf6电气设备的工作状态。
26.仪表显示组件3包括指针基座33、固定在所述指针基座33上的仪表盘34、设置在所述主显示件31上的主指针35和设置在所述修正显示件32上的修正指针36，所述主指针35和修正指针36均可转动的安装在所述指针基座33上，所述主指针35的输入端与所述伸缩调节组件2连接，所述修正指针36的输入端与所述连杆传动组件4连接，所述主指针35的输出端和所述修正指针36的输出端均指向所述仪表盘34。
27.在上述技术方案中，指针基座33直接或间接地固定在底座(图中未显示)上，底座安装在继电器的壳体9上，仪表盘34上有刻度、报警区域和非报警区域等标识，主指针35在仪表盘34上的读数也即为第一sf6密度读数，修正指针36在仪表盘34上的读数也即为第二sf6密度读数，这样，本发明也即实现了仪表显示组件3的设置。
28.伸缩件21包括可滑动设置的传动基座71，所述传动基座71第一端通过伸缩壁72与所述气体密度传感模块22相连接，所述传动基座71第二端通过主传动杆73与所述主显示件31相连接，所述传动基座71第三端连接有与所述连杆传动组件4相对应的伸缩指示杆74。
29.在上述技术方案中，伸缩壁72上还可以安装弹簧，传动基座71为可滑动设置，如传动基座71可滑动的布置在指针基座33或车辆的其它部件(如底座)上，传动基座71第一端由气体密度传感模块22驱动，并由气体密度传感模块22带动传动基座71进行滑动；同时，传动基座71在滑动时，传动基座71第二端会带动主指针35左右摆动，以实现对主指针35工作状态的调节，从而让主指针35显示出第一sf6密度读数；传动基座71第三端会与连杆传动组件4处于不同的接触状态，如伸缩指示杆。74不与连杆传动组件4产生接触，或通过连杆传动组件4控制修正显示件32的工作状态。
30.气体密度传感模块22包括与所述气体连接器1连通的气囊23，以及用于根据所述气囊23的工作状态让所述伸缩驱动件处于伸长状态或收缩状态的伸缩控制器。
31.在上述技术方案中，sf6气体在进入至气体连接器1内后，本发明通过气体密度传感模块22控制伸缩件21(伸缩壁72)收缩，并经由连杆传动组件4让主指针35在仪表盘34上产生偏转，从而产生第一sf6密度读数，此时伸缩调节组件2上的传动基座71向远离连杆传动组件4的方向运动，不会触发连杆传动组件4上的控制开关41。
32.当发生漏气现象时，本发明通过气体密度传感模块22控制伸缩件21(伸缩壁72)伸长，并通过传动基座71推动伸缩指示杆。74向靠近连杆传动组件4地方向移动，从而让伸缩指示杆。74与连杆传动组件4接触并让连杆传动组件4产生摆动，最终使得连杆传动组件4中的控制开关41上的触点产生碰触，让sf6电气设备处于断开状态，并向工作人员告警，同时经由连杆传动组件4控制主指针35向非报警区域转动，完成当前气体密度在仪表盘34上的显示。
33.如图3所示，伸缩控制器包括与所述气囊23的工作状态等效的压电式传感器26、与所述伸缩驱动件处于伸长状态或收缩状态相对应的伸缩等效电路27，以及用于将所述压电式传感器和所述第二等效电路连接在一起的整流电路28。
34.在上述技术方案中，由于气囊23可根据sf6气体密度而处于不同的工作状态，故本发明可根据气囊23的工作状态而让伸缩等效电路27处于不同的工作状态(充电/放电)，从
而依次通过整流电路28和伸缩等效电路27控制伸缩件21的工作状态；其中，气囊23的工作状态包括膨胀状态(正常状态)和收缩状态(漏气状态)。
35.实际工作时，在气囊23处于膨胀状态时，伸缩等效电路27处于储能(充电)状态，伸缩件21处于收缩状态；在气囊23处于收缩状态时，伸缩等效电路27处于释放电能(放电)状态，伸缩件21处于伸长状态，具体地：当sf6电气设备处于正常运行状态时，气囊23内气压较大，此时气囊23处于膨胀状态，本发明经压电式传感器26输出的电流较大，该电流在经整流电路28(二极管整流电路28)整流后存入至伸缩等效电路27(储能电容61)，并通过伸缩等效电路27使伸缩件21处于收缩状态，此时，sf6电气设备处于正常工作状态，伸缩件21内置的弹簧处于挤压状态；当sf6电气设备存在漏气现象时，气囊23内气压降低，气囊23处于收缩状态，本发明经压电式传感器26输出的电流减小，伸缩等效电路27提供足够动能以挤压伸缩件21内的弹簧，此时，弹簧会复原并使连杆传动组件4上的控制开关41被触发，进而使sf6电气设备处于断开状态。
36.压电式传感器26包括交流电流源51和与所述交流电流源51电性连接的内电容52，所述整流电路28和所述伸缩等效电路27均与所述交流电流源51并联。内电容52也可被称为气囊23电容，这样，本发明也即实现了压电式传感器26的布设，从而让本发明可以根据气囊23的工作状态(膨胀状态或收缩状态)，较为准确的控制压电式传感器26的工作状态。
37.优选的，压电式传感器26上还设置有与所述内电容52并联的热敏电阻53。实际工作时，热敏电阻53为具有负温度系数的电器元件，本发明通过将气囊23和热敏电阻53并联，从而让本发明可以避免因温度变化造成的测量误差和sf6电气设备误断开(切除)，具体的：若温度升高，则表示气囊23处于膨胀状态，压电式传感器26输出的电流增大，此时热敏电阻53的阻值减小，从而增大分流；若温度下降，则热敏电阻53的阻值增大，减小分流。
38.伸缩等效电路27包括与所述压电式传感器并联的储能电容61和与所述储能电容61并联的伸缩驱动电机62，所述伸缩驱动电机62的输出端与所述伸缩驱动件连接。
39.在上述技术方案中，伸缩驱动电机62用于作为动力输出端，其主要用于控制伸缩件21处于伸缩状态或伸长状态；优选的，伸缩驱动电机62和伸缩件21之间可以连接有弹簧，以让伸缩驱动电机62更加方便的调节弹簧的工作状态。
40.连杆传动组件4包括可左右摆动设置的摆动杆42，所述摆动杆42一端与所述伸缩件21相对应，另一端与所述修正显示件32连接。这样，伸缩件21在伸缩的过程中，可以通过摆动杆42让修正显示件32(如修正指针36)在仪表盘34上对应的指示出相应刻度。
41.优选的，本发明还通过进一步对连杆传动组件4进行更加精细的控制，从而有效提高sf6密度继电器的检测精度以及电气设备运行可靠性，具体的：摆动杆42远离所述伸缩件的一端连接有机械控制单元43和振动修正模块44，所述摆动杆42通过所述机械控制单元43和振动修正模块44与所述修正显示件32连接。这样，在机械控制单元43和振动修正模块44的帮助下，本发明让修正显示件32的灵敏度更高，从而能够更加准确的控制修正显示件32(如修正指针36)在仪表盘34上对应的指示出相应刻度。
42.在上述技术方案中，机械控制单元43主要为连杆传动机构（如四杆传动机构），控制开关可安装在连杆传动机构上，其主要作用为在摆动杆42未受到来自于伸缩件的作用力时（气囊处于膨胀状态），伸缩件21和摆动杆42为分开状态，此时摆动杆42靠近伸缩件21的
一端为空置状态；在摆动杆42有受到来自于伸缩件的作用力时（气囊处于收缩状态），伸缩件21通过伸缩指示杆74推动摆动杆42产生摆动，此时，摆动杆42在机械控制单元43的作用下，可以控制摆动杆42的摆动幅度，从而实现对连杆传动组件4进行更加精细的控制。
43.实际工作时，摆动杆42远离所述伸缩件的一端还可以通过振动修正模块44与修正显示件32的输入端连接，从而控制修正显示件32的控制状态。
44.实际工作时，控制开关41布置在机械控制单元43上，振动修正模块44包括微电机模块441、压电传感器、柱形震动体443、供电电池444和逻辑判定回路445，其中微电机模块441包括修正指针微型电机446和开关修正微型电机447，开关修正微型电机447的输出端连接有齿轮448，修正指针微型电机446的输出端连接有粗糙滑动带449，粗糙滑动带449一端与齿轮448连接，另一端与摆动杆42远离所述伸缩件21的一端连接。
45.实际工作时，当柱形振动体感受到指针产生偏转时，也即车辆车辆此时指针的偏转方向产生振动，经压电式传感器26把振动能转化为电能存入供电电池444后，对电信号进行采样，并输入至逻辑判定回路445，逻辑判定回路445经电机控制回路442控制修正指针微型电机446，从而使摆动杆42带动修正指针36偏转，进而得到第二sf6密度读数，最终测量结果为第一sf6密度读数和第二sf6密度读数相加的值。
46.同时，电机控制回路442还可以用于控制连杆传动组件4的工作状态，以避免电气设备误断开，具体的：开关修正微型电机447通过控制齿轮448转动，从而推动搭载有摆动杆42的粗糙滑动带449转动(逆时针)，从而让摆动杆42以阻止机械控制单元43中控制开关41的触点碰触的方向拉动操作杆，避免因振动导致的开关误触以及设备误断开。
47.在振动修正模块44中，当柱形振动体感受到指针偏转方向的振动时，经压电式传感器26把振动能转化为电能存入供电电池444后，对电信号进行采样，并输入至逻辑判定回路445。
48.实际工作时，逻辑判定回路445经电机控制回路442控制修正指针微型电机446，使修正指针36传动连杆带动修正指针36偏转，修正指针微型电机446控制齿轮448转动，推动推动搭载有摆动杆42的粗糙滑动带449顺时针或逆时针转动，使其上搭载的摆动杆42以不同方向运动，由于指针(包括主指针35和修正指针36)在表盘上可以向数值减小或增大两个方向转动，因此逻辑判定回路445中设定了一个电信号阈值，当外部振动引起振动体振动强度过高，使得压电电极电信号超过上述电信号阈值，则滑动带动齿轮448逆时针旋转，此时，修正指针36向接近表盘报警区域的方向偏转(逆时针)，反之，则滑动带动齿轮448顺时针旋转，此时，修正指针36向远离表盘报警区域的方向偏转(顺时针)。
49.实际工作时，防振动的无油式sf6密度继电器的防振动方法，其包括如下步骤：s1、将sf6电气设备内的sf6气体导入至气体连接器1内；s2、通过气体密度传感模块22实时感应所述气体连接器1内的实时sf6气体密度，并根据所述实时sf6气体密度让所述伸缩件21处于伸长状态或收缩状态；s3、主显示件31用于根据所述伸缩件21处于伸长状态或收缩状态显示出第一sf6密度读数；s4、通过伸缩件21调节所述连杆传动组件4的工作状态，通过所述连杆传动组件4让所述修正显示件32根据所述伸缩件21处于伸长状态或收缩状态显示出第二sf6密度读数；
s5、将所述第一sf6密度读数和所述第二sf6密度读数之和作为所述sf6密度继电器的实际sf6密度读数；s6、所述连杆传动组件4依据所述实际sf6密度读数通过控制开关41控制所述sf6电气设备的工作状态。
50.实际工作时，本发明的防振动方法的具体限定可以参见上文中对于防振动的无油式sf6密度继电器的限定，在此不再赘述。
51.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
52.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。