到的磁感應強度的大小輸入到信號處理單元，并得到一個電壓信號，并將這個信號與預設的最大磨損時的電壓信號相比較。如圖5所示，隨著斷路器觸頭的不斷磨損，導磁部件5相對永磁體4在高度方向上逐漸向下移動，即產(chǎn)生位置偏移，此時，由于永磁體4與導磁部件5之間在高度方向上的位置偏移逐漸增大，通過霍爾磁感應元件6的磁力線隨著觸頭磨損的不斷增加逐漸減少，此時霍爾磁感應元件6將感應到的磁感應強度的大小輸入到信號處理單元，當信號處理單元得到的電壓信號數(shù)值低于斷路器預設的最大磨損時信號處理單元得到的電壓信號數(shù)值時，斷路器發(fā)出報警信號，提醒操作人員更換斷路器觸頭。
[0033]上述的實施例中，該霍爾磁感應元件6所在位置的永磁體所產(chǎn)生磁場的磁感應強度是隨著觸點磨損的增加逐漸減少的，即當斷路器觸頭未磨損時，信號處理單元得到的電壓信號的數(shù)值是最大的，直到減少到觸頭磨損達到斷路器預設的最大觸頭磨損時的電壓信號的數(shù)值時斷路器報警，本實施例中磁感應強度是單調(diào)遞減的。本方案還可以設置成采用磁感應強度單調(diào)遞增的方式，如圖6、圖7所示，將霍爾磁感應元件6的位置設置在高度方向上位于導磁部件5、永磁體4的下方位置，當斷路器觸頭未磨損時，永磁體4固有磁場由于導磁部件5的吸引，有極少數(shù)的磁力線通過霍爾磁感應元件6，此時霍爾磁感應元件6將感應到的磁感應強度的大小輸入到信號處理單元，并得到一個電壓信號并將這個信號與預設的最大磨損時的電壓信號相比較。隨著斷路器觸頭的不斷磨損，導磁部件5相對永磁體4在高度方向上逐漸向下移動，此時，由于永磁體4與導磁部件5之間在高度方向上的位置偏移逐漸增大，通過霍爾磁感應元件6的磁力線隨著觸頭磨損的不斷增加逐漸增加，此時霍爾磁感應元件6將感應到的磁感應強度的大小輸入到信號處理單元，這樣設置霍爾磁感應元件6的位置后，磁感應強度是單調(diào)遞增的。
[0034]為了進一步提高檢測的準確性，比如說，由于斷路器合分閘時，會產(chǎn)生大量的電弧，為了避免電弧對導磁部件5、永磁體4、霍爾磁感應元件6的灼燒，在所述導磁部件5的外部可套設有非磁性材料制成保護套，而導磁部件5、永磁體4由于設置在基座的容腔內(nèi)，能隔離斷路器放電電弧的影響。
[0035]所述導磁部件5的材料可以為軟磁材料，例如軟鐵、硅鋼片、鐵鎳合金、鐵氧體等；也可以是永磁材料，此時導磁部件5相當于另一個永磁體，其所產(chǎn)生的磁場與永磁體4所產(chǎn)生磁場在空間中相互疊加。
[0036]此外，將導磁部件5與永磁體4之間的位置互換同樣是可行，在所述動觸頭31上固定設置有永磁體4，在所述基座I上設置有導磁部件5，在所述基座I上還固定連接有霍爾磁感應元件6，在斷路器合閘狀態(tài)下，該霍爾磁感應元件6所在位置的永磁體所產(chǎn)生磁場的磁感應強度隨著導磁部件與永磁體間的位置偏移變化而單調(diào)變化的。這種方案的原理和上述的具體實施例是一樣，這里就不在贅述了。
[0037]以上所舉僅為本發(fā)明的一個具體實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以根據(jù)斷路器的實際結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明思路，靈活設置觸點磨損監(jiān)測單元中各部件的結(jié)構(gòu)和位置，從而實現(xiàn)對觸點磨損進行準確的實時在線監(jiān)測。
【主權(quán)項】
1.一種基于磁感應的斷路器觸點磨損監(jiān)測方法，其特征在于，所述斷路器包括有基座，在所述基座上設置有與基座固定連接的靜觸頭以及與基座活動連接的動觸頭，動觸頭可相對靜觸頭運動，使動觸頭上的動觸點和靜觸頭上的靜觸點接觸/分離，從而實現(xiàn)斷路器的合閘/分閘；在所述基座與動觸頭的其中一個上固定設置一永磁體，在另外一個上固定設置一由永磁材料或軟磁材料制成的導磁部件，在斷路器合閘狀態(tài)下，所述導磁部件處于所述永磁體產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)且導磁部件與永磁體之間的相對位置隨著觸點磨損增大而發(fā)生偏移；設置一個與基座固定連接的霍爾磁感應元件，在斷路器合閘狀態(tài)下，該霍爾磁感應元件所在位置的由所述永磁體所產(chǎn)生磁場的磁感應強度隨著所述偏移而單調(diào)變化；通過斷路器合閘狀態(tài)下霍爾磁感應元件所檢測到的磁感應強度實現(xiàn)對觸點磨損情況的在線監(jiān)測。2.如權(quán)利要求1所述斷路器觸點磨損監(jiān)測方法，其特征在于，所述霍爾磁感應元件被配置為其測量面與斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流的方向平行。3.如權(quán)利要求1或2所述斷路器觸點磨損監(jiān)測方法，其特征在于，根據(jù)實時監(jiān)測到的斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流，對斷路器合閘狀態(tài)下霍爾磁感應元件所檢測到的磁感應強度進行校正，以消除斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流所產(chǎn)生磁場的影響。4.一種斷路器，包括基座，在所述基座上設置有與基座固定連接的動觸頭以及與基座活動連接的靜觸頭；動觸頭可相對靜觸頭運動，使動觸頭上的動觸點和靜觸頭上的靜觸點接觸/分離，從而實現(xiàn)斷路器的合閘/分閘；其特征在于，該斷路器還包括用于對觸點磨損情況進行在線檢測的觸點磨損監(jiān)測單元；所述觸點磨損監(jiān)測單元包括:固定設置于基座與動觸頭其中一個上的永磁體，固定設置于基座與動觸頭中另外一個上的由永磁材料或軟磁材料制成的導磁部件，與基座固定連接的霍爾磁感應元件，以及與霍爾磁感應元件電連接的信號處理單元；在斷路器合閘狀態(tài)下，所述導磁部件處于所述永磁體產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)且導磁部件與永磁體之間的相對位置隨著觸點磨損增大而發(fā)生偏移；在斷路器合閘狀態(tài)下，所述霍爾磁感應元件所在位置的由所述永磁體所產(chǎn)生磁場的磁感應強度隨著所述偏移而單調(diào)變化；所述信號處理單元用于為霍爾磁感應元件提供工作電流并處理霍爾磁感應元件輸出的檢測信號。5.如權(quán)利要求4所述斷路器，其特征在于，所述霍爾磁感應元件的測量面與斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流的方向平行。6.如權(quán)利要求4或5所述斷路器，其特征在于，所述信號處理單元包括校正模塊，用于根據(jù)實時監(jiān)測到的斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流，對斷路器合閘狀態(tài)下霍爾磁感應元件所檢測到的磁感應強度進行校正，以消除斷路器合閘狀態(tài)下流過動觸頭、靜觸頭的電流所產(chǎn)生磁場的影響。7.如權(quán)利要求4所述斷路器，其特征在于，所述導磁部件的材料為高磁導率軟磁材料。8.如權(quán)利要求4所述斷路器，其特征在于，所述永磁體和霍爾磁感應元件設置于一個可使其與斷路器放電電弧相隔離的容腔內(nèi)。9.如權(quán)利要求4所述斷路器，其特征在于，在所述導磁部件外部設置有非磁性材料制成的保護套。10.如權(quán)利要求4所述斷路器，其特征在于，包括智能控制器，觸點磨損監(jiān)測單元以所述智能控制器作為信號處理單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于磁感應的斷路器觸點磨損監(jiān)測方法。在斷路器基座與動觸頭的其中一個上固定設置永磁體，在另外一個上固定設置導磁部件，在斷路器合閘狀態(tài)下，導磁部件處于永磁體產(chǎn)生的磁場范圍內(nèi)且導磁部件與永磁體之間的相對位置隨著觸點磨損增大而發(fā)生偏移；設置一個與基座固定連接的霍爾磁感應元件，在斷路器合閘狀態(tài)下，該霍爾磁感應元件所在位置的由所述永磁體所產(chǎn)生磁場的磁感應強度隨著所述偏移而單調(diào)變化；通過合閘狀態(tài)下霍爾磁感應元件所檢測到的磁感應強度實現(xiàn)對觸點磨損情況的在線監(jiān)測。本發(fā)明還公開了一種斷路器。本發(fā)明安全可靠、準確、成本低。
【IPC分類】H01H1/00, H01H71/04
【公開號】CN105070601
【申請?zhí)枴緾N201510553490
【發(fā)明人】陶濤, 謝心意, 陸偉文
【申請人】常熟開關(guān)制造有限公司(原常熟開關(guān)廠）
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月2日