[发明专利]基于接触式直线位移传感器的断路器行程在线监测装置

说明书

本发明公开了一种基于接触式直线位移传感器的断路器行程在线监测装置，包括直线位移传感器，测量金属块、第一连接块、导引杆、第二连接块和U形安装板；所述直线位移传感器安装在U形安装板侧壁，所述导引杆安装在直线位移传感器同侧上部；所述第一连接块安装在导引杆上；所述第二连接块连接直线位移传感器与第二连接块；所述测量金属块安装在断路器连杆上，一端插入第一连接块。本发明通过设计传动装置，将需要的垂直方向上的位移传递给直线位移传感器，其他方向的位移通过阻断传递路径使之无法传递到直线位移传感器。避免了断路器连杆在水平和前后方向位移对直线位移传感器损坏作用。大大提高了直线位移传感器使用寿命。

技术领域

本发明主要涉及电力在线监测领域，尤其涉及一种基于接触式直线位移传感器的断路器行程在线监测装置。

背景技术

最常见的直线位移传感器是电阻式直线位移传感器，其功能在于把直线机械位移量转换成电信号。常规的直线位移传感器，主要包含测量拉杆、滑片、滑轨(变阻器本体)、电压测量电路和外壳。当被测对象运动时，带动测量拉杆一同运动，和测量拉杆相连的滑片随拉杆一同运动，从而改变滑动变阻器的电阻，根据分压原理，输出的电压发生相应变化，输出电压和滑动变阻器两端的总电压的比值，就是滑片运动产生的位移与滑动变阻器有效总长度的比值，通过这种比例关系，可以计算出滑片产生的位移，也就是被测对象产生的位移。

直线位移传感器要求测量精度高、使用寿命长，因此测量拉杆、滑动电阻器、外壳之间的安装精度很高，测量拉杆与外壳之间的缝隙很小，通常小于±0.5mm，以确保测量拉杆和滑片在测量过程中，只在一条直线上做往复运动，这也是要求被测对象平行度低于±0.5mm的原因。如果监测对象除了在测量拉杆导轨方向之外，在其他方向也会有位移，那么拉杆和滑片就会产生其他方向的位移，冲击滑轨，导致直线位移传感器的损坏。

断路器的在线监测，核心是监测断路器分合闸过程的行程及相关参数。断路器的分合闸动作过程中，连杆的运动轨迹是一个复合运动，除了垂直方向(断口运动方向，定义为Z方向)的直线运动，在水平(X轴)方向也会产生位移，且最大位移接近3mm，在前后方向(Y轴)方向的运行位移超过1.5mm。这种工况下，常规直线位移传感器很容易被损坏，设计寿命为8000万次的常规电阻式直线位移传感器实际使用寿命只有不到300次，远远达不到断路器对使用寿命的要求。

常规直线位移传感器只能监测运动轨迹是直线的运动目标，当监测对象在其他方向也有运动，且产生的位移超过直线位移传感器的允许范围(一般只有±0.5mm)时，常规直线位移传感器使用寿命大幅下降，很容易被损坏。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能消除连杆在水平和前后方向位移对直线位移传感器损坏作用的传动部件及监测装置，以解决直线位移传感器在断路器行程监测中的使用问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题包括：

如何设计一种能消除连杆在水平和前后方向位移对直线位移传感器损坏作用的传动部件及监测装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于接触式直线位移传感器的断路器行程在线监测装置，包括直线位移传感器，测量金属块、第一连接块、导引杆、第二连接块和U形安装板；所述直线位移传感器安装在U形安装板侧壁，所述导引杆安装在直线位移传感器同侧上部；所述第一连接块安装在导引杆上；所述第二连接块连接直线位移传感器与第一连接块；所述测量金属块安装在断路器连杆上，一端插入第一连接块。

进一步地，所述直线位移传感器包括测量杆、本体和固定凸耳；所述直线位移传感器通过固定凸耳安装在U形安装板上，所述测量杆与第二连接块固定连接。

进一步地，所述测量金属块包括前凸金属块和后凹金属块，所述前凸金属块前部突出连接第一连接块，后部设有半圆孔；所述后凹金属块设有半圆孔；所述前凸金属块的半圆孔与后凹金属块半圆孔联合将前凸金属块与后凹金属块固定在断路器连杆上。