專利名稱：用于真空式電氣裝置高氣壓條件檢測的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高功率電氣開關(guān)裝置的故障條件檢測，更具體地說，涉及在高電壓 真空斷續(xù)器、開關(guān)、電容器中的高氣壓條件檢測。
背景技術(shù)：
在過去的幾年中，北美電網(wǎng)的可靠性受到苛刻的詳細(xì)審査，特別是因?yàn)榭蛻艉?工業(yè)對(duì)電力的要求提高。電網(wǎng)中單個(gè)部件的故障可能導(dǎo)致災(zāi)難性的貫穿系統(tǒng)級(jí)聯(lián)的 電力儲(chǔ)運(yùn)損耗。在電網(wǎng)中使用的必需部件之一，是用于開啟和關(guān)閉高電流、高電壓 交流電力的機(jī)械開關(guān)。盡管半導(dǎo)體裝置在該應(yīng)用中獲得了一些進(jìn)展，極高電壓和電 流的組合仍然使得機(jī)械開關(guān)成為該應(yīng)用的較佳裝置。對(duì)于這些高功率機(jī)械開關(guān)基本上有三種普通構(gòu)造充油式、充氣式、真空式。 這些開關(guān)也被稱為斷續(xù)器。充油式開關(guān)使用浸于具有高電介質(zhì)強(qiáng)度的碳?xì)浠黧w中 的接觸器。為了抵擋位于開關(guān)接觸器的電弧電勢——當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，中斷電流—— 需要高電介質(zhì)強(qiáng)度。由于高電壓服務(wù)條件，需要周期性地?fù)Q油來避免在油擊穿時(shí)發(fā) 生的爆炸性氣體的形成。周期性服務(wù)要求電路斷開，這也許是不方便和昂貴的。碳 氫油可能是有毒的，并且如果溢出到環(huán)境中，可能產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境危險(xiǎn)。充氣式的 版本在氣壓約為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下使用SF6。 SF6向環(huán)境中的泄露是不合乎要求的，這也使得充氣式斷續(xù)器的使用吸引力較小。如果充有SF6的斷續(xù)器由于泄露產(chǎn)生故障，由此導(dǎo)致的電弧可能產(chǎn)生過壓條件，或爆炸性副產(chǎn)品，該副產(chǎn)品可能導(dǎo)致防泄 露系統(tǒng)的裂口和嚴(yán)重的局部污染。另一種構(gòu)造在開關(guān)接觸器周圍使用真空環(huán)境。如 果開關(guān)接觸器周圍的氣壓足夠低的話，可以避免電弧和對(duì)開關(guān)接觸器的損傷。當(dāng)接 觸器轉(zhuǎn)換負(fù)載時(shí)，在該型斷續(xù)器中真空的損失將在接觸器間產(chǎn)生嚴(yán)重的電弧，并損 壞開關(guān)。在一些應(yīng)用中，構(gòu)造有真空斷續(xù)器作長期備用。直到斷續(xù)器被投入使用， 真空損失才可能被檢測出，在最需要開關(guān)的時(shí)刻，這導(dǎo)致開關(guān)的立即失效。因此， 感興趣的是，在由于發(fā)生接觸器電弧引起的開關(guān)故障前，預(yù)先了解斷續(xù)器中的真空 是否衰退。當(dāng)前，這些裝置的方式封裝使得檢查困難而且昂貴。檢查要求電力從連接到裝置的電路上移除，這也許是不可能的。理想的是，遠(yuǎn)程測量開關(guān)內(nèi)的氣壓狀 態(tài)，這樣不需要直接的檢査。理想的還有，在開關(guān)處于工作中和運(yùn)行電勢時(shí)，周期 地監(jiān)測開關(guān)內(nèi)的氣壓?？赡艹蹩聪?，現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的裝置足以處理這些斷續(xù)器裝置的真空氣囊內(nèi)的氣 壓檢測，但是裝置所運(yùn)行環(huán)境的真實(shí)性，已對(duì)該問題制定了實(shí)用解決方法，該解決 方案在本發(fā)明之前難以達(dá)到。在這點(diǎn)上的主要因素是，裝置用于控制電勢高于地面7和100千伏間的高交流電壓，以及極高電流。這使得現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的氣壓測量裝置變得非常困難和昂貴。由于成本和安全上的限制，現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜高電壓絕 緣技術(shù)是不合適的。所需要的是， 一種實(shí)用的方法和裝置，來安全和便宜地測量在 高電壓真空裝置中的高氣壓條件，例如斷續(xù)器，較佳地遠(yuǎn)離裝置，并且較佳地當(dāng)裝 置處于運(yùn)行電勢下時(shí)。更感興趣的是，能夠在這些真空裝置在使用前關(guān)閉、備用， 或存儲(chǔ)時(shí)，監(jiān)測它們的氣壓狀態(tài)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的真空斷續(xù)器的第一個(gè)例子的剖面圖100。該特殊單元由 San Jose, CA的Jennings Technology制造。接觸器102禾B 104用于開關(guān)功能。通 常小于10—、orr的真空，位于靠近區(qū)域114的接觸器，并在由封閉蓋108、封閉蓋 110、波紋管112和絕緣套筒106所封閉的氣囊內(nèi)。波紋管112使得接觸器104可 以相對(duì)固定接觸器102移動(dòng)，來形成或斷開電連接。圖2是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的真空斷續(xù)器的第二個(gè)例子的剖面圖200。該單元也由 SanJose， CA的Jennings Technology制造。在該技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)施例中，接觸器202 和204執(zhí)行開關(guān)功能。通常低于l(^torr的真空，位于靠近區(qū)域214的接觸器，并 在由封閉蓋208、封閉蓋210、波紋管212，以及絕緣套筒206所封閉的氣囊內(nèi)。 波紋管112使得接觸器202可以相對(duì)固定接觸器204移動(dòng)，來形成或斷開電連接。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供一種用于檢測在高電壓真空裝置內(nèi)高氣壓條件的方法， 包括檢測可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的位置，該可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的位置響應(yīng)于高電壓真空裝置內(nèi)的氣 壓，其中高電壓是高于1000伏的交流電壓；并且，提供響應(yīng)于可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的位置 的輸出。本發(fā)明的另一目的是，提供一種檢測真空氣壓型電氣裝置中真空損失的方法， 該裝置包括用于確定瓶內(nèi)真空氣壓條件的瓶，以及安裝在瓶內(nèi)的充電構(gòu)件，用于在 充電構(gòu)件被緊密靠近地定位的第一位置和充電構(gòu)件被彼此隔開的第二位置間相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)充電構(gòu)件在它們的第一和第二位置間，并在超過1000伏的電壓下移動(dòng)時(shí)， 瓶中的真空防止產(chǎn)生電弧，該方法包括可操作地地將具有第一和第二側(cè)面的可移 動(dòng)式結(jié)構(gòu)與瓶相關(guān)聯(lián)；將可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第一側(cè)面暴露到瓶中的真空氣壓條件下； 將可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面暴露到瓶外的第二氣壓條件下，該可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)于 所述瓶中的真空壓力條件損失而移動(dòng)；監(jiān)測可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)，來當(dāng)充電構(gòu)件位 于它們的第一或第二位置中的任一位置時(shí)，檢測瓶中真空氣壓條件的損失。本發(fā)明的另一目的是，提供一種用于檢測高電壓真空裝置中高氣壓條件的設(shè) 備，包括具有響應(yīng)于高電壓真空裝置中氣壓的位置的可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，其中高電壓是 高于1000伏的交流電壓；以及，傳感器，該傳感器具有輸出，該輸出響應(yīng)于可移 動(dòng)式結(jié)構(gòu)的位置。本發(fā)明的另一目的是，提供一種具有真空氣壓損失檢測特性的真 空瓶型電氣裝置，包括確定瓶內(nèi)真空氣壓條件的瓶；安裝在瓶內(nèi)的充電構(gòu)件，用于 在充電構(gòu)件被緊密靠近地定位的第一位置和充電構(gòu)件被彼此隔開的第二位置間相 對(duì)移動(dòng)，并在其第一和第二位置之間、在超過1000伏的電壓下移動(dòng)時(shí)，瓶中的真 空壓力條件防止在充電構(gòu)件之間產(chǎn)生電弧；具有第一和第二側(cè)面的、與瓶相關(guān)聯(lián)的 可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，該可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第一側(cè)面暴露到瓶中的真空氣壓條件下，而可移 動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面暴露到瓶外的第二氣壓條件下，該可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)瓶中真空 氣壓條件損失；用于檢測可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)移動(dòng)的監(jiān)視器，來當(dāng)充電構(gòu)件位于它們的第 一或第二位置中的任一位置時(shí)，檢測瓶中真空氣壓條件的損失。


當(dāng)考慮下述詳細(xì)說明時(shí)，將更好地理解本發(fā)明。該說明對(duì)附圖提供參考，其中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的真空斷續(xù)器的第一個(gè)例子的剖視圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的真空斷續(xù)器的第二個(gè)例子的剖視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于檢測電弧接觸器的裝置的局部剖視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，汽缸致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的局部剖 視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，汽缸致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的局部剖 視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，波紋管致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的局部 剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，波紋管致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的局部剖視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于檢測從電接觸器濺出的碎片的光學(xué)裝置的局部 剖視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，自激勵(lì)的光學(xué)傳輸微電路的局部剖視圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，自激勵(lì)的射頻傳輸微電路的局部剖視圖； 圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，振動(dòng)膜致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的示 意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，振動(dòng)膜致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的示 意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝氣壓傳感波紋管和傳輸光學(xué)探測器 的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝氣壓傳感波紋管和反射光學(xué)探測器 的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝氣壓傳感波紋管和接觸閉合傳感微 電路的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓下，具有外部安裝氣壓測量腔室和接觸 閉合傳感微電路的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖；并且圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓下，具有外部安裝氣壓測量腔室和接觸 閉合傳感微電路的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及提供用于檢測高電壓真空斷續(xù)器中的氣壓的方法和設(shè)備。在本說明 中，術(shù)語"真空斷續(xù)器"和"高電壓真空開關(guān)"是同義的。在通常的用法中，術(shù)語 "真空斷續(xù)器"可以暗示一種特殊類型的開關(guān)或應(yīng)用。那些限制與本發(fā)明實(shí)施例無 關(guān)，因?yàn)楸景l(fā)明的公開實(shí)施例可以應(yīng)用到使用低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的內(nèi)部氣壓，來輔 助隔離相對(duì)高電壓的任意高電壓裝置上。"高電壓"是交流電壓，較佳地高于1000 伏，更佳地高于5000伏。例如，隨后描述的多個(gè)實(shí)施例使用如圖l所示的斷續(xù)器。 這決不暗示發(fā)明的實(shí)施例只限制在本斷續(xù)器構(gòu)造，因?yàn)楸景l(fā)明的說明實(shí)施例等同地 可應(yīng)用到如圖2或任意類似裝置中，例如高電壓真空絕緣電容器，例如圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于檢測電弧接觸器的局部剖視圖300。由于氣體 電離產(chǎn)生升高的氣壓，區(qū)域114的氣壓上升，接觸器104和102間的電弧將產(chǎn)生。使用電絕緣光電探測器310來觀察當(dāng)接觸器104和102分開時(shí)，產(chǎn)生在帶306中的 發(fā)生光304。光電探測器310可以是固態(tài)光電二極管或光電晶體管型探測器，或者 可以是光電倍增管型探測器。出于成本的考慮，固態(tài)裝置是較佳的。光電探測器 310被聯(lián)接至控制和界面電路312，該電路包括需要來將來自光電探測310的信號(hào) 轉(zhuǎn)換成有用信息的必需部件(包括計(jì)算機(jī)處理器、內(nèi)存、模擬放大器、模擬到數(shù)字 轉(zhuǎn)換器，或其它需要的電路)。光電探測器310通過光纖電纜308被光學(xué)地聯(lián)接到 透明窗口 302。電纜308提供從斷續(xù)器的高運(yùn)行電壓的需要的物理和電氣絕緣。通 常，電纜308由光學(xué)透明玻璃、塑料或陶瓷材料組成，并且是不導(dǎo)電的。窗口302 安裝在斷續(xù)器的氣囊上，較佳地在絕緣套筒106上。如果方便或需要的話，窗口 302也可以安裝在封閉蓋中(例如108)。窗口 302用光學(xué)透明材料制成，包括，但 不局限于玻璃、石英、塑料，或陶瓷。盡管未說明，理想的是，將多電纜308聯(lián)接 到單個(gè)光電探測器310來進(jìn)行檢測，例如，在三相接觸器中監(jiān)測三個(gè)斷續(xù)器中任意 的斷續(xù)器的狀態(tài)。同樣地，也理想的是，可以將各具有獨(dú)立電纜308的三個(gè)光電探 測器310聯(lián)接到單個(gè)控制單元312中。本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，控制單元312和/ 或光電探測器310都可以離開斷續(xù)器遠(yuǎn)程定位。這使得可以方便地監(jiān)測斷續(xù)器，而 無須從電路上去除電力。需要注意的是，元件308、 310，以及312相對(duì)于圖中的 其它元件，并不依比例繪制。盡管對(duì)由接觸器102、 104的電弧產(chǎn)生的光304的測量，是對(duì)區(qū)域114氣壓的 非直接測量，但是這是對(duì)在斷續(xù)器內(nèi)產(chǎn)生故障的機(jī)理的直接觀察。在足夠低的氣壓 下，由于背景分壓不會(huì)支持殘余氣體的電離，不會(huì)觀察到大量的接觸電弧。隨著氣 壓上升，從電弧產(chǎn)生的光將增加。光電探測器310可以觀察從電弧接觸器發(fā)射的光 的強(qiáng)度、頻率(顏色)，以及/或持續(xù)時(shí)間。在已知?dú)鈮簵l件下由接觸電弧產(chǎn)生的數(shù) 據(jù)間的相互關(guān)系，可以用來發(fā)展"觸發(fā)水平"或報(bào)警條件。由光電探測器310生成 的觀察數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在控制器312中的參考數(shù)據(jù)比較，來生成警報(bào)條件。可以單 獨(dú)或組合地使用光強(qiáng)度、光顏色、波形，以及持續(xù)時(shí)間的各個(gè)特性，來標(biāo)示故障條 件。或者，從等離子體物理的第一原理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也可以被用作參考數(shù)據(jù)。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，汽缸致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)404的局 部剖視圖400。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，汽缸致動(dòng)壓力開關(guān)404 的局部剖視圖500。在這些實(shí)施例中，氣壓傳感汽缸裝置404包括與彈簧聯(lián)接的活 塞406。腔室408流動(dòng)地聯(lián)接到斷續(xù)器402的內(nèi)部，來檢測區(qū)域416內(nèi)的氣壓。桿 412連接到活塞406上。反射裝置414連接到桿412上，該反射裝置可以具有任意合適的表面，來將從光纜418發(fā)射的光束中的至少一部分返回到光纜420。在低氣 壓下，桿412在汽缸404、拉簧410內(nèi)縮回，如圖4所示。纖維光纜418和420， 與光電發(fā)射器422、光電探測器424，以及控制單元426協(xié)作，探測桿412的位置。 在高氣壓下，彈簧410將桿412延伸到反射裝置414攔截從纖維光纜418 (通過光 電發(fā)射器422)發(fā)生的光束的位置上，并通過光纜420發(fā)送反射光束到光電探測器 424。當(dāng)光電探測器424接收到信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警條件，指示出斷續(xù)器402內(nèi)的高 氣壓條件。桿412被延伸來攔截光束時(shí)的氣壓，由相對(duì)于彈簧410彈簧常數(shù)的活塞 406的剖面區(qū)域決定。更僵硬的彈簧將在更低的氣壓下產(chǎn)生報(bào)警條件。纖維光纜418 和420為裝置422-426中的電路提供必要的電絕緣。先前的實(shí)施例已顯示出纖維光 纜傳輸并探測反射光束，明顯的是，可以使用類似的布置使得各個(gè)光纜418和420 的末端由此彼此相對(duì)。在這種情況下，當(dāng)處于延伸位置時(shí)，桿412的末端插入到兩 個(gè)光纜之間，阻擋光束。當(dāng)光束被阻擋時(shí)，產(chǎn)生警報(bào)條件。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，波紋管致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的局部 剖視圖600。圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，波紋管致動(dòng)光學(xué)壓力開 關(guān)的局部剖視圖700。波紋管602安裝在斷續(xù)器402內(nèi)，并靠著斷續(xù)器內(nèi)壁密封， 這樣維持?jǐn)嗬m(xù)器402內(nèi)部的真空密封。波紋管內(nèi)部體積604與斷續(xù)器外部的大氣壓 力處于流動(dòng)連通狀態(tài)。這可以通過在桿606周圍提供大量的空隙，或從波紋管602 內(nèi)部穿過斷續(xù)器(未顯示)外壁的附加通道實(shí)現(xiàn)。波紋管602以這樣的方式制作， 當(dāng)波紋管內(nèi)部的氣壓等于波紋管外部的氣壓時(shí)，波紋管處于如圖7所示的折疊位 置。當(dāng)波紋管外被抽真空時(shí)，波紋管朝向斷續(xù)器420的區(qū)域416內(nèi)部延伸。當(dāng)處于 如圖7所示的警報(bào)(高)氣壓條件時(shí)，桿606延伸，并將至少一部分光束反射回穿 過光纜420到達(dá)探測器424。波紋管相對(duì)于其直徑的"硬度"，決定警報(bào)氣壓水平。 更硬的波紋管材料將導(dǎo)致更低的警報(bào)氣壓水平。纖維光纜418和420為裝置422-426 中的電路提供必需的電絕緣。先前的實(shí)施例已顯示出纖維光纜傳輸并探測反射光 束，明顯的是，可以使用類似的布置使得各個(gè)光纜418和420的末端由此彼此相對(duì)。 在這種情況下，當(dāng)處于延伸位置時(shí)，桿606的末端插入到兩個(gè)光纜之間，阻擋光束。 當(dāng)光束被阻擋時(shí)，產(chǎn)生警報(bào)條件。圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于探測從電接觸器濺出的碎片的光學(xué)裝置的局部 剖視圖800。當(dāng)斷續(xù)器內(nèi)部的氣壓升高時(shí)，將在接觸器102和104間的帶306中產(chǎn) 生電弧。該電弧將把材料從接觸器表面"濺出"，在多個(gè)內(nèi)部表面上沉積該材料。 特別是，濺出的碎片將沉積在表面802，以及表面808外部的窗口 302上。從光418發(fā)射的光束穿過窗口 302到達(dá)反射表面802。反射表面802將一部分光束返回 到光纜420。窗口表面808上濺出的碎片總量將決定光束806被削弱的程度。如果 光束被削弱到低于一定程度，控制單元426將發(fā)出警報(bào)。另外，濺出的碎片也可以 玷污反射表面802，導(dǎo)致進(jìn)一步的光束削弱。端口 804放置在窗口 302附近，來輔 助將任何濺出的材料傳輸?shù)酱翱诒砻?。該?shí)施例具有提供連續(xù)監(jiān)測功能的能力，來 檢測斷續(xù)器內(nèi)部真空的慢速衰退。光束強(qiáng)度可以被連續(xù)監(jiān)測，并通過控制器426 報(bào)告，以當(dāng)斷續(xù)器內(nèi)部的真空條件惡化時(shí)，制定預(yù)防性的維護(hù)計(jì)劃。圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，自激勵(lì)光學(xué)傳輸微電路902的局部剖視圖900。微 電路902包含基底904、光電傳輸裝置906、氣壓測量部件908、放大器和邏輯電 路910，以及感應(yīng)電源912。微電路卯2可以是單片式硅集成電路；具有陶瓷基底 和多個(gè)硅集成電路、離散部件，以及其上的相互連接的混合式集成電路；或印刷電 路板基裝置。區(qū)域114和114'內(nèi)的斷續(xù)器內(nèi)的氣壓通過單片式氣壓傳感器908測量， 該傳感器互連到基底904上的電路上。放大器和邏輯電路910將信號(hào)信息從氣壓傳 感器908轉(zhuǎn)換過來，用于通過光學(xué)發(fā)射器裝置906傳送。從裝置906的光學(xué)傳送穿 過窗口 302，通過光纜420傳送到位于斷續(xù)器外部的控制單元426。該光學(xué)傳送可 以是模擬或數(shù)字的，較佳地是數(shù)字的。微電路902可以傳送連續(xù)氣壓信息、高壓警 報(bào)信息，或者兩者。感應(yīng)電源912從斷續(xù)器內(nèi)的振蕩磁場獲取其電力。這通過在基 底904上放置導(dǎo)電線圈，隨后調(diào)整并過濾從導(dǎo)電線圈獲得的誘導(dǎo)交流電壓實(shí)現(xiàn)。光 電傳輸裝置卯6可以是如該技術(shù)領(lǐng)域那些熟練人員所已知的光發(fā)射二極管或激光 二極管?；?04上的部件的構(gòu)建，可以實(shí)質(zhì)上是單片式或混合式的。由于裝置 902中的電路沒有一個(gè)是以地面為參考，因此不需要高電壓絕緣。裝置424、 426 的高電壓絕緣由光纜420提供，如本發(fā)明的先前實(shí)施例所述。圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，自激勵(lì)射頻傳輸微電路1002的局部剖視圖1000。 微電路1002包含基底1004;氣壓測量部件1006;放大器、邏輯，以及射頻傳輸電 路1008;以及感應(yīng)電源1010。微電路1002可以是單片式硅集成電路；具有陶瓷基 底和多個(gè)硅集成電路、離散部件，以及其上的相互連接的混合式集成電路；或印刷 電路板基裝置。區(qū)域114和114'內(nèi)的斷續(xù)器內(nèi)的氣壓通過單片式氣壓傳感器1006 測量，該傳感器互連到基底1004上的電路上。放大器和邏輯電路將信號(hào)信息從氣 壓傳感器1006轉(zhuǎn)換過來，用于通過集成在電路1008上的射頻發(fā)射機(jī)傳送。從裝置 906的射頻傳送被傳送穿過絕緣體106，到達(dá)位于斷續(xù)器外的接收器單元1014。多 個(gè)協(xié)議和方法適用于從集成電路的射頻傳輸，如該技術(shù)領(lǐng)域那些熟練人員所已知的。對(duì)本發(fā)明而言，射頻傳輸包括微波和毫米波傳輸。接收器單元1014可以位于在包含在微電路1002的發(fā)射機(jī)范圍的、離開斷續(xù)器的任何合適距離。接收器單元 可以設(shè)置來監(jiān)測從位于多個(gè)斷續(xù)器裝置內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)微電路的傳輸。單元1014 包含必需的處理器、內(nèi)存、模擬電路、界面電路來監(jiān)測傳輸，并根據(jù)需要發(fā)出警報(bào) 和其它信息。感應(yīng)電源1010從斷續(xù)器內(nèi)的振蕩磁場獲取其電力。這通過在基底1004 上放置導(dǎo)電線圈，隨后調(diào)整并過濾從導(dǎo)電線圈獲得的誘導(dǎo)交流電壓實(shí)現(xiàn)。圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓狀態(tài)下，振動(dòng)膜致動(dòng)光學(xué)壓力開關(guān)的示 意圖IIOO。圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓狀態(tài)下，振動(dòng)膜致動(dòng)光學(xué)壓力開 關(guān)示意圖1200。用于檢測斷續(xù)器內(nèi)高氣壓的低成本替代性實(shí)施例，可以通過振動(dòng) 膜1101的使用獲得。振動(dòng)膜1101固定到結(jié)構(gòu)1104上，該結(jié)構(gòu)在形狀上通常為中 空或管狀。結(jié)構(gòu)1104則固定到部分?jǐn)嗬m(xù)器片段1106上?；蛘?，如果方便的話，振 動(dòng)膜1101可以直接連接到斷續(xù)器的外表面上。由于薄鐘狀材料的易脆特性，結(jié)構(gòu) 1104表現(xiàn)為到斷續(xù)器更厚金屬結(jié)構(gòu)的焊接或銅焊界面。結(jié)構(gòu)1104也可以被銅焊到 絕緣體部分中的端口 (例如，先前圖中的參考106)。在斷續(xù)器內(nèi)的低氣壓下，鐘 狀體1101可以位于圖11所示的塌陷位置上。在斷續(xù)器內(nèi)的高氣壓下，鐘狀體1101 可以位于圖12所示的延伸位置上。從塌陷位置到延伸位置的鐘狀體轉(zhuǎn)變所處的氣 壓，將在2到14.7psia的范圍之內(nèi)，較佳地在2和7psia之間。鐘狀體位置通過部 件418-426檢測。在低氣壓狀態(tài)下，塌陷的鐘狀體產(chǎn)生相對(duì)平整表面1102。由發(fā)射 器裝置422產(chǎn)生的光束通過光纜418傳送到表面1102上。在高氣壓條件下，鐘狀 體成為約為半球形的膨脹形狀，在其表面1202上具有足夠的曲率。該曲率是從光 纜418末端發(fā)射的光束偏轉(zhuǎn)離開光纜420的接收末端，導(dǎo)致在探測器424的信號(hào)損 失，并在裝置426的電路內(nèi)產(chǎn)生報(bào)警條件。也可以通過使用光纜418和420翻轉(zhuǎn)邏 輯，來檢測鐘狀體在其延伸位置上的臨近，當(dāng)它被拉下進(jìn)入大約平整的位置時(shí)，產(chǎn) 生信號(hào)的損失。或者，鐘狀體位置可以用被放置與鐘狀體外表面接觸的機(jī)械桿(未 顯示)檢測，桿的相對(duì)末端攔截光束，如圖4-7所示。圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝壓力傳感波紋管1306和傳輸光學(xué)探 測器的高電壓真空開關(guān)1301的局部剖視圖1300。該實(shí)施例使得可以使用外部安裝 的波紋管容器1306，測量高氣壓條件(或真空損失)，該波紋管容器通過連接管1302 與真空開關(guān)1301的內(nèi)部氣壓處于流動(dòng)通信狀態(tài)。波紋管容器1306被設(shè)計(jì)在更高的 內(nèi)部氣壓下延伸，并在低的內(nèi)部氣壓下縮回。波紋管延伸所要求的彈簧力可以由位 于波紋管1306內(nèi)部或外部的彈簧(未顯示)提供，并通過本技術(shù)領(lǐng)域那些熟練人員已知的方法連接到波紋管上。較佳地，波紋管容器1306以這樣的方式——不是 通過選定的材料，就是通過制作方法，或者兩者都是——構(gòu)建，其中延伸彈簧力建 立在波紋管容器壁結(jié)構(gòu)中。可供選擇的是，波紋管容器1306的延伸可以通過外部 彈簧的附加進(jìn)行調(diào)整或修改，引導(dǎo)來提高或反抗延伸，這樣可以優(yōu)化對(duì)特定真空開 關(guān)氣壓范圍的響應(yīng)，或補(bǔ)償各種大氣壓力條件(未顯示)。波紋管容器1306可以由 任意合適氣體不能滲透的材料構(gòu)造，包括塑料、玻璃、石英，以及金屬。較佳地， 使用金屬。更佳地，使用不銹鋼合金321或鎳合金。對(duì)準(zhǔn)裝置1304輔助容納波紋 管容器1306，并為光纜傳送裝置1312和1308的連接提供支承。光學(xué)傳送裝置1312 和1308較佳地是纖維光纜，由電介質(zhì)材料構(gòu)造，例如塑料、陶瓷，或玻璃，或它 們的混合物。固定在波紋管容器1306 —個(gè)末端上的結(jié)構(gòu)1310，響應(yīng)波紋管1306 的延伸而移動(dòng)。在開關(guān)1301內(nèi)的低氣壓(高真空)下，波紋管容器1306處于壓縮 (非延伸)狀態(tài)，其中結(jié)構(gòu)1310被定位成傳送裝置1312和1308間的光學(xué)路徑可 以是無障礙的，使得可以在此之間進(jìn)行光束的傳送。在高氣壓(低真空)下，波紋 管容器1306在長度上延伸，將結(jié)構(gòu)1310移動(dòng)進(jìn)入傳送裝置1312和1308之間的光 路，阻擋或削弱光束。被阻擋的光束的檢測可以由在先前公開的實(shí)施例中的例如光 電發(fā)射器422、光電探測器424，以及控制單元426 (未顯示)提供。圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝的氣壓傳感波紋管1306和反射光學(xué) 探測器的高電壓真空開關(guān)1301的局部剖視圖1400。光學(xué)傳送裝置1402和1404被 安裝在對(duì)準(zhǔn)裝置1304上。在該特定實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)1310包括反射表面1406。當(dāng) 波紋管1306在高氣壓條件下延伸時(shí)，反射表面1406被放置在一個(gè)位置，來將從一 個(gè)光學(xué)傳送裝置(例如，1402)發(fā)出的光束反射進(jìn)入另一個(gè)光學(xué)傳送裝置(例如， 1404)中。裝置1402和1404間被傳送的光束的檢測，可以由先前公開的實(shí)施例中 的例如光電發(fā)射器422、光電探測器424，以及控制單元426 (未顯示)提供。光 學(xué)傳送裝置1402和1404較佳地為纖維光纜，由電介質(zhì)材料構(gòu)造，例如塑料、陶瓷， 或玻璃，或它們的混合物。圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，具有外部安裝的氣壓傳感波紋管1506和接觸閉合 傳感微電路1514的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖500。波紋管容器1506被設(shè)計(jì)在 更高的內(nèi)部氣壓下在長度上延伸，并且在低內(nèi)部氣壓下在長度上縮回。波紋管延伸 所需要的彈簧力可以由位于波紋管1506 (未顯示)內(nèi)部或外部的彈簧提供，并通 過本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員所已知的方法連接到波紋管上。較佳地，波紋管容器1506 以這樣的方式——不是通過選定的材料，就是通過制作方法，或者兩者都是——構(gòu)建，其中延伸彈簧力建立在波紋管容器壁結(jié)構(gòu)中?？晒┻x擇的是，波紋管容器1506 的延伸可以通過外部彈簧的附加進(jìn)行調(diào)整或修改，引導(dǎo)來提高或反抗延伸，這樣可 以優(yōu)化對(duì)特定真空開關(guān)氣壓范圍的響應(yīng)，或補(bǔ)償各種大氣壓力條件(未顯示)。波 紋管容器1506可以由任意合適氣體不能滲透的材料構(gòu)造，包括塑料、玻璃、石英， 以及金屬。較佳地，使用金屬。更佳地，使用不銹鋼合金321或鎳合金。對(duì)準(zhǔn)裝置 1504輔助容納波紋管容器1506，并為連接到微電路支承1512的微電路1514提供 支承。固定在波紋管容器1506 —個(gè)末端上的結(jié)構(gòu)1510,響應(yīng)波紋管1506的延伸 而移動(dòng)。如果波紋管由非導(dǎo)電性或電介質(zhì)材料構(gòu)造，結(jié)構(gòu)1510較佳地由導(dǎo)電材料 構(gòu)造，該結(jié)構(gòu)使用粘合劑、膠水、壓配合，或本技術(shù)領(lǐng)域已知的其它任何合適的連 接技術(shù)，被聯(lián)結(jié)到剩余的波紋管1506上。結(jié)構(gòu)1510也可以由非導(dǎo)電基材構(gòu)造，該 基材的上表面使用合適的涂層技術(shù)鍍有導(dǎo)體，例如電鍍或氣相沉積。當(dāng)結(jié)構(gòu)1510 的導(dǎo)電表面與兩個(gè)或多個(gè)接觸器配合時(shí)，與微電路1514電聯(lián)接的電接觸器1508， 被定位來檢測波紋管1506的延伸位置(在高氣壓條件下)，在微電路1514中引起 電流，該電流可以用本技術(shù)領(lǐng)域那些熟練人員所已知的方法檢測。微電路1514包含電源、通信/傳送電路，以及電流傳感電路。微電路1514是 合適地構(gòu)造的，例如單片式硅集成電路；具有陶瓷基底和多個(gè)硅集成電路、離散部 件，以及其上的相互連接的混合式集成電路；或者，具有通孔或表面安裝部件的印 刷電路板基裝置。電源是合適地構(gòu)造的，例如從高電壓真空開關(guān)真的任一電流獲取 電力的感應(yīng)裝置(如在上述實(shí)施例公開所先前公開的)，或較佳地，從將射頻信號(hào) 傳送到裝置的外部射頻源接收電力的射頻裝置。外部射頻電力傳送源的使用，使得 微電路可以在直到被詢問前保持睡眠狀態(tài)，并且可以被使用，即使真空開關(guān)被關(guān)閉、 下線，或處于儲(chǔ)存狀態(tài)?；蛘撸娏梢杂呻姵?、太陽能電池，或其它合適的電源 提供，這些電源可以集成在微電路1514中，或連接到支承裝置1512上。通信/傳 送電路可以是基于射頻傳送，或基于光學(xué)傳送的。射頻傳送包括微波和毫米波傳送。 光學(xué)傳送可以用集成在微電路1514，或連接到基底1512 (未顯示)的固態(tài)光源實(shí) 現(xiàn)。光學(xué)接收裝置(未顯示)，例如圖9所示實(shí)施例，可以用來檢測來自微電路1514 的光學(xué)傳送。該接收器可以用光纜直接聯(lián)接到電路1514，或者被定位來通過光線 獲得傳送。射頻接收器單元(未顯示)可以定位在離開真空開關(guān)的任何方便的距離， 并處于微電路1514所包含的傳送器的范圍之內(nèi)。射頻接收器單元可以，或者可以 不包含射頻傳送能力。兩種類型的接收器單元(光學(xué)或射頻)可以設(shè)置來監(jiān)測來自 一個(gè)或多個(gè)位于多高電壓真空裝置中的微電路的傳送，并且可以是固定式的或移動(dòng)式的。接收器包含必要的處理器、內(nèi)存、模擬電路，以及監(jiān)測傳送并發(fā)出所要求的警報(bào)和其它信息的界面電路。微電路1514可以被編程，來當(dāng)在真空開關(guān)中檢測到 高氣壓時(shí)，立即傳輸信號(hào)，或等待直到電路1514被傳送到它的信號(hào)所詢問。本發(fā) 明實(shí)施例的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是，微電路1514在真空開關(guān)電勢處浮動(dòng)，并且到達(dá)和 來自微電路的信息(和電力)傳送并不受到開關(guān)中高電壓的危害。圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在低氣壓下，具有外部安裝的氣壓測量腔室1604 和接觸閉合傳感微電路1514的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖1600。圖17是根據(jù) 本發(fā)明實(shí)施例，在高氣壓下，具有外部安裝的氣壓測量腔室1604和接觸閉合傳感 微電路1514的高電壓真空開關(guān)的局部剖視圖1700。壓力測量腔室1604通過管道 1604，流動(dòng)地與高電壓真空開關(guān)內(nèi)部的氣壓聯(lián)接。可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)1606放置在腔室 1604的部分容納壁中?？梢苿?dòng)式結(jié)構(gòu)1606在腔室1604內(nèi)的高氣壓下，向外偏移。 結(jié)構(gòu)1606通常是由合適材料制成的薄振動(dòng)膜或隔膜，較佳地是金屬或具有上金屬 涂層或其它導(dǎo)電材料涂層的非金屬材料。接觸器1508放置靠近結(jié)構(gòu)1606，這樣小 的偏移可以通過至少兩個(gè)接觸器，由電連續(xù)性檢測出。結(jié)構(gòu)1606用這樣的方式制 作，來在低壓差的氣壓下形成鐘狀形狀。由于鐘狀體外部的氣壓上升(或鐘狀體內(nèi) 部的氣壓下降)，鐘狀體被促使進(jìn)入一個(gè)大約平面的形狀。對(duì)于給定氣壓差的偏差 總量，取決于壁的厚度、材料類型，以及本技術(shù)領(lǐng)域已知的其它材料特性。本實(shí)施 例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過將基底1512放置到與結(jié)構(gòu)1606近距離接觸，可以檢測出非 常小的偏差，導(dǎo)致提高的壓力靈敏度。微電路1514的描述和限制已在上文陳述。在本發(fā)明的替代性實(shí)施例中，可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)1606的偏移由固定到結(jié)構(gòu)1606(未 顯示)的外表面的應(yīng)變儀檢測出。微電路1514包含先前公開的電源和通信/傳送電 路、用合適電路替代來與應(yīng)變儀連接的接觸閉合傳感電路。應(yīng)變儀可以通過導(dǎo)線連 接到微電路1514，或者與微電路1514的通信可以通過無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)，例如光學(xué)傳 送或射頻傳送?；蛘?，應(yīng)變儀可以與其它電路——例如電源和傳送/接收電路—— 集成在同樣的基底上，該基底被固定到結(jié)構(gòu)1606的表面上。本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè) 優(yōu)點(diǎn)是，可以檢測到很小的偏差，這向高電壓真空裝置的壓力變化提供高靈敏度。 本實(shí)施例也使得能夠隨著時(shí)間連續(xù)地(或周期性地)進(jìn)行壓力測量和監(jiān)測，可以使 用其來提供電勢失效條件的預(yù)警，使得使用者可以采取主動(dòng)行動(dòng)，來識(shí)別并在實(shí)際 失效前從服務(wù)中去除泄露裝置。本發(fā)明不受到以前描述的先前實(shí)施例或例子的限制。更確切的是，本發(fā)明的范圍由與附加權(quán)利要求及其等同物所共同獲得的這些說明所確定。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測高電壓真空裝置內(nèi)的高氣壓條件的方法，包括感應(yīng)可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的位置，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述位置響應(yīng)于所述高電壓真空裝置內(nèi)的氣壓，其中所述高電壓是大于1000伏的交流電壓；并且提供輸出，所述輸出響應(yīng)于所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高電壓真空裝置是高電壓真 空開關(guān)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高電壓真空裝置是高電壓真 空電容器。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，感應(yīng)所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述位 置還包括至少一部分所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)阻擋至少一部分光束。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，感應(yīng)所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述位 置還包括:至少一部分所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)將至少一部分光束從光學(xué)傳送裝置反射到 光學(xué)接收裝置。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，感應(yīng)所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述位 置還包括通過第一接觸器、所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)導(dǎo)電部分以及第二接觸 器來檢測電流。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)感應(yīng)到所述電流時(shí)，傳送射頻 信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)感應(yīng)到所述電流時(shí)，傳送光學(xué)信號(hào)。
9. 一種用于檢測高電壓真空裝置內(nèi)的高氣壓條件的設(shè)備，包括可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)具有響應(yīng)于所述高電壓真空裝置內(nèi)氣壓的位置，其中所述高電壓是大于1000伏的交流電壓；以及傳感器，所述傳感器具有輸出，所述輸出響應(yīng)于所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的位置。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述高電壓真空裝置是高電壓真空開關(guān)。
11. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述高電壓真空裝置是高電壓真空電容器。
12. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括 第一光纜；以及，第二光纜，所述第二光纜相對(duì)所述第一光纜定位，在所述高氣壓條件下，至少 一部分穿過所述第一光纜到達(dá)所述第二光纜的光束被所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)阻擋。
13. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括 第一光纜；以及，第二光纜，所述第二光纜被定位，以使至少一部分從所述第一光纜發(fā)出的光束, 在高氣壓條件下，通過從一部分所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的外表面的反射被引導(dǎo)到所述第 二光纜。
14. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括 第一接觸器第二接觸器；以及，微電路，所述微電路電聯(lián)接到所述第一和第二接觸器，所述微電路提供所述第 一和第二接觸器之間的電勢，所述微電路能夠通過所述第一和第二接觸器感應(yīng)電 流，其中，在所述高氣壓條件下，通過所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電部分在所述第一和 第二接觸器間提供電氣連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備 送信息。
16. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備 送信息。
17. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備 電路的射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
18. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備 高電壓真空裝置的電流驅(qū)動(dòng)。
19. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，還包括氣體容器，所述氣體容器具有第一末端盤、第二末端盤以及將所述第一末端盤 聯(lián)接到所述第二末端盤的波紋管壁部分，這樣使得所述第一末端盤、所述第二末端 盤以及所述波紋管壁結(jié)構(gòu)可以形成氣密氣囊，其中，根據(jù)所述氣體容器內(nèi)的氣壓， 所述第一末端盤相對(duì)所述第二末端盤移動(dòng)；剛性流體管道，所述管道連接在所述第一末端盤和所述高電壓真空裝置之間， 這樣使得所述高電壓真空裝置中的所述氣壓近似等于所述氣體容器內(nèi)的所述氣壓，，其特征在于，所述微電路通過射頻信號(hào)傳 ，其特征在于，所述微電路通過光學(xué)信號(hào)傳 ，其特征在于，所述微電路由傳送到所述微 ，其特征在于，所述微電路由傳導(dǎo)通過所述所述第一末端盤相對(duì)所述高電壓真空裝置固定；并且， 所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)連接到所述第二末端盤上。
20. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，還包括氣體容器，所述氣體容器具有第一末端盤、第二末端盤以及將所述第一末端盤 聯(lián)接到所述第二末端盤的波紋管壁部分，這樣使得所述第一末端盤、所述第二末端 盤以及所述波紋管壁結(jié)構(gòu)可以形成氣密氣囊，其中，根據(jù)所述氣體容器內(nèi)的氣壓， 所述第一末端盤相對(duì)所述第二末端盤移動(dòng)；剛性流體管道，所述管道連接在所述第一末端盤和所述高電壓真空裝置之間， 這樣使得所述高電壓真空裝置中的所述氣壓近似等于所述氣體容器內(nèi)的所述氣壓， 所述第一末端盤相對(duì)所述高電壓真空裝置固定；并且，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)連接到所述第二末端盤上。
21. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，還包括氣體容器，所述氣體容器具有第一末端盤、第二末端盤以及將所述第一末端盤 聯(lián)接到所述第二末端盤的波紋管壁部分，這樣使得所述第一末端盤、所述第二末端 盤以及所述波紋管壁結(jié)構(gòu)可以形成氣密氣囊，其中，根據(jù)所述氣體容器內(nèi)的氣壓， 所述第一末端盤相對(duì)所述第二末端盤移動(dòng)；剛性流體管道，所述管道連接在所述第一末端盤和所述高電壓真空裝置之間， 這樣使得所述高電壓真空裝置中的所述氣壓近似等于所述氣體容器內(nèi)的所述氣壓， 所述第一末端盤相對(duì)所述高電壓真空裝置固定；并且，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)連接到所述第二末端盤上。
22. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括應(yīng)變儀，所述 應(yīng)變儀具有所述輸出，機(jī)械地聯(lián)接到至少一部分所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)上。
23. 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，還包括微電路，所述微電路 電聯(lián)接到所述應(yīng)變儀，能夠通過射頻信號(hào)傳送信息。
24. 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，還包括微電路，所述微電路 電聯(lián)接到所述應(yīng)變儀，能夠通過光學(xué)信號(hào)傳送信息。
25. —種具有真空氣壓損失檢測特性的真空瓶型電氣裝置，包括 瓶，所述瓶確定在所述瓶內(nèi)部的真空氣壓條件；充電構(gòu)件，所述充電構(gòu)件安裝在所述瓶內(nèi)，用于在所述充電構(gòu)件被緊密靠近地 定位的第一位置和所述充電構(gòu)件被彼此隔開的第二位置間相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)所述充電構(gòu) 件在它們的第一和第二位置間并在超過1000伏的電壓下移動(dòng)時(shí)，所述瓶中的真空構(gòu)件之間產(chǎn)生電?。豢梢苿?dòng)式結(jié)構(gòu)，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)與所述瓶相關(guān)聯(lián)，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)具有第 一和第二側(cè)面，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第一側(cè)面暴露到所述瓶中的真空氣壓條件下， 而所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面暴露到所述瓶外的第二氣壓條件下，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)于所述瓶中真空氣壓條件的損失而移動(dòng)；以及監(jiān)視器，所述監(jiān)視器用于監(jiān)測所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)，來當(dāng)所述充電構(gòu)件位 于它們的第一或第二位置中的任一位置時(shí)，檢測所述瓶中真空氣壓條件的損失。
26. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是剛性構(gòu) 件，所述剛性構(gòu)件被安裝用于響應(yīng)于所述瓶中真空條件損失、相對(duì)于所述瓶移動(dòng)。
27. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是固定安 裝的柔性構(gòu)件，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)于所述瓶中真空氣壓條件的損失改變其形狀 構(gòu)造。
28. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是波紋管 裝置，所述波紋管裝置被安裝用于響應(yīng)于所述瓶中真空條件損失、相對(duì)于所述瓶移 動(dòng)。
29. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述監(jiān)視器包括光源和光探 測傳感器。
30. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述光源、光探測傳感器和 可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)被設(shè)置成:所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)于所述瓶中真空條件損失的移動(dòng)阻 擋光從所述光源到所述光探測傳感器的傳送。
31. 如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述光源、光探測傳感器和可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)被設(shè)置成所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)所述瓶中真空條件損失的移動(dòng)使光 能夠從所述激光光源傳送到所述光探測傳感器。
32. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述監(jiān)視器根據(jù)所述瓶中真空條件的損失，產(chǎn)生信號(hào)。
33. 如權(quán)利要求32所述的裝置， 真空條件的部分損失，產(chǎn)生信號(hào)。
34. 如權(quán)利要求32所述的裝置, 的真空條件的完全損失，產(chǎn)生信號(hào)。
35. 如權(quán)利要求32所述的裝置, 從所述監(jiān)視器傳送。其特征在于，所述監(jiān)視器根據(jù)所述瓶中的 其特征在于，所述監(jiān)視器僅根據(jù)所述瓶中 其特征在于，所述信號(hào)通過射頻通信鏈接
36. 如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)通過纖維光纜從所 述監(jiān)視器傳送。
37. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述監(jiān)視器包括傳感器，所 述傳感器安裝在所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)上，用于感應(yīng)所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)，并響應(yīng) 于可指示所述瓶中的真空氣壓條件損失的所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)。
38. 如權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括機(jī)械接觸點(diǎn)， 所述機(jī)械接觸點(diǎn)響應(yīng)于所述瓶中的真空氣壓條件的損失，根據(jù)所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的 移動(dòng)被電連接。
39. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述充電構(gòu)件包括電接觸點(diǎn)， 所述裝置構(gòu)成開關(guān)機(jī)構(gòu)。
40. 如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述充電構(gòu)件包括電容器盤， 所述電容器盤用于儲(chǔ)電，所述裝置構(gòu)成電容器。
41. 一種用于檢測真空氣壓型電氣裝置中真空損失的方法，所述裝置包括用 于確定瓶外部真空氣壓條件的瓶，以及安裝在瓶中的充電構(gòu)件，所述充電構(gòu)件用于 在所述充電構(gòu)件被緊密靠近地定位的第一位置和所述充電構(gòu)件被彼此隔開的第二 位置間的相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)所述充電構(gòu)件在它們的第一和第二位置間并在超過1000伏 的電壓下移動(dòng)時(shí)，所述瓶中的真空防止產(chǎn)生電弧，所述方法包括可操作地將具有第一和第二側(cè)面的可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)與所述瓶相關(guān)聯(lián)；將所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)面暴露到所述瓶中的真空氣壓條件下；將所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的所述第二側(cè)面暴露到所述瓶外的第二氣壓條件下，所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)響應(yīng)于所述瓶中的真空壓力條件損失而移動(dòng)；監(jiān)測所述可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的移動(dòng)，來當(dāng)所述充電構(gòu)件位于它們的第一或第二位置中的任一位置時(shí)，檢測所述瓶中真空氣壓條件的損失。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)檢測到所述瓶中的 氣壓條件的損失時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)。
43. 如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，還包括通過射頻通信鏈接傳 送所述信號(hào)。
44. 如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，還包括通過光纖通信鏈接傳 送所述信號(hào)。
45. 如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，當(dāng)瓶中真空氣壓部分損失時(shí)， 產(chǎn)生所述信號(hào)。
46. 如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，僅當(dāng)瓶中真空氣壓全部損失 時(shí)，產(chǎn)生所述信號(hào)。
全文摘要
一種用于在高電壓真空裝置中檢測高氣壓條件的方法，包括檢測例如波紋管或撓性振動(dòng)膜之類的可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的位置。高氣壓位置可以從光學(xué)上通過光束的截?cái)嗷蚍瓷洌驈碾姎馍贤ㄟ^檢測接點(diǎn)閉合或通過應(yīng)變儀的偏差檢測出來。電氣檢測由微電路提供，該微電路通過射頻或光學(xué)信號(hào)，在高電壓裝置電勢、傳輸氣壓信息下運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01H33/668GK101331573SQ200680047481
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者B·索拉茨, J·埃格米爾, R·C·莫斯利, S·J·蘭達(dá)佐 申請(qǐng)人:托馬斯及貝茨國際股份有限公司