[發(fā)明專利]一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610158812.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN105699067B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴鋒;孫勇軍;田濤;陳昊;朱超;李子吉;耿亞明;柴宇;張建忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01R31/327
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

1.一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置，包括：底板、框架、支撐于底板和框架之間的合閘彈簧和分閘彈簧、貫穿合閘彈簧與底板連接的拉桿一以及貫穿分閘彈簧與底板連接的拉桿二，所述框架上分別開設(shè)有供拉桿一、拉桿二通過的通孔，其特征在于，所述底板的底部設(shè)有應(yīng)力測(cè)量裝置，所述應(yīng)力測(cè)量裝置與合閘彈簧、分閘彈簧相對(duì)應(yīng)的各設(shè)有一個(gè)；兩所述應(yīng)力測(cè)量裝置分別與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接；

拉桿一、拉桿二受外部作用力帶動(dòng)底板向上運(yùn)動(dòng)，合閘彈簧和分閘彈簧壓縮儲(chǔ)能，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過應(yīng)力測(cè)量裝置分別獲取合閘彈簧、分閘彈簧的儲(chǔ)能應(yīng)力值，記錄操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能和釋能的操作循環(huán)次數(shù)；結(jié)合相應(yīng)彈簧的初始應(yīng)力值以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)歷史儲(chǔ)能、釋能的操作循環(huán)次數(shù)，計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力變化量；比較應(yīng)力變化量與對(duì)應(yīng)年限的應(yīng)力松弛量，判斷兩者偏差是否處于安全范圍；

所述應(yīng)力測(cè)量裝置包括：呈環(huán)形放射狀均勻分布的多個(gè)電阻應(yīng)變片，相鄰電阻應(yīng)變片通過引線串聯(lián)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片呈長(zhǎng)方形，電阻應(yīng)變片在底板上布置時(shí)電阻應(yīng)變片的長(zhǎng)邊中心線指向圓心，與其他電阻應(yīng)變片構(gòu)成環(huán)形放射狀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片包括基膜和設(shè)于基膜上的柵形電阻，所述柵形電阻由若干等間距并列排放的柵條組成，各所述柵條通過導(dǎo)線首尾順序連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述柵條的長(zhǎng)度是相鄰柵條間距的10倍以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片的基膜粘貼于底板的底部。

6.采用權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過應(yīng)力測(cè)量裝置分別獲取合閘彈簧、分閘彈簧的儲(chǔ)能應(yīng)力值，記錄操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能和釋能的操作循環(huán)次數(shù)；結(jié)合相應(yīng)彈簧的初始應(yīng)力值以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)歷史儲(chǔ)能、釋能的操作循環(huán)次數(shù)，計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力變化量；比較應(yīng)力變化量與對(duì)應(yīng)年限的應(yīng)力松弛量，判斷兩者偏差是否處于安全范圍。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)性能監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力變化量的具體算法如下：

步驟801：計(jì)算彈簧應(yīng)力變化值Δσ：

Δσ＝σ₀-σ； (1)

其中：σ₀為監(jiān)控計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存的彈簧初始應(yīng)力值，σ為高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧的儲(chǔ)能應(yīng)力值；彈簧應(yīng)力變化值Δσ由操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛和疲勞兩部分所產(chǎn)生；

步驟802：計(jì)算彈簧疲勞Δσ′：

監(jiān)控計(jì)算機(jī)根據(jù)操動(dòng)機(jī)構(gòu)歷史儲(chǔ)能、釋能操作循環(huán)次數(shù)n，計(jì)算彈簧在這段時(shí)間的彈簧疲勞Δσ′，計(jì)算方法如下：

保證操動(dòng)機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行存在的最小應(yīng)力值為σ_min，對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力變化值Δσ_max：

Δσ_max＝σ₀-σ_min； (2)

根據(jù)高壓斷路器的設(shè)計(jì)機(jī)械壽命，其運(yùn)行年限為X年，機(jī)械操作壽命為Y次，則高壓斷路器操作Y次對(duì)應(yīng)的應(yīng)力變化量Δσ_Y為：

Δσ_Y＝Δσ_max-ΔS_X； (3)

其中ΔS_X為由操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛曲線得到運(yùn)行X年的應(yīng)力松弛量，彈簧疲勞Δσ′為：

步驟803：計(jì)算操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力松弛產(chǎn)生的應(yīng)力變化量ΔS：

ΔS＝Δσ-Δσ′ (5)。