本发明涉及断路器磁控操作机构保持力评价方法。
背景技术:
1、断路器磁控操作机构是指断路器的半硬磁操作机构,这种断路器操作机构具有结构简单、机械寿命长、操作时间快、功耗低、材料非稀土、运行环境温度宽、居里温度高的特点等诸多优点。磁控机构主要包括动铁芯、静铁芯、机构线圈(或称励磁线圈)和分闸弹簧,驱动轴固定安装在动铁芯上,其基本工作过程是通过专用控制模块向机构线圈注入正向的合闸脉冲电流,激磁后动铁芯运动直至与静铁芯吸合,完成断路器合闸操作,然后靠剩磁保持在合闸位置,不需要能量维持,分闸时给机构线圈注入反向电流进行退磁,在分闸弹簧的作用实现断路器分闸操作。由于磁控材料在激磁吸合后,依靠剩余磁保持力(基于剩磁的吸合力/静态磁保持力抵销分闸弹簧和触头压力簧等的分闸/反向作用力后剩余的保持力)维持断路器合闸状态,因此磁控机构足够的剩余磁保持力是维持断路器可靠运行的保证,如果磁控机构剩余磁保持力不足,则会导致断路器在运行中自动分闸,造成停电事故。
2、磁控机构剩余磁保持力是衡量磁控断路器是否可靠工作的重要参数,需进行剩余磁保持力的检测。对于完成断路器装配之前,可以采用弹簧拉力机等常规设备进行直接测量,然而,在断路器装配完成后的出厂检验或现场检修中,采用拉力机直接测试会比较困难,误差也比较大,难以满足实际需要。一种可能的变通方式是在断路器手动分闸连锁处,通过扭矩扳手做接口进行手动分闸力测试,但由于整个机械拉开过程中机械传动每次一致性差别非常大,导致测试结果变化范围比较大。因此,有必要开发出一种更好的测试方法来检验磁控机构出厂时或现场使用的剩余磁保持力。
技术实现思路
1、为克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种断路器磁控操作机构保持力评价方法,以方便检测。
2、本发明的技术方案是:断路器磁控操作机构保持力评价方法,以退磁电流(最小分闸电流)作为合闸保持力(剩余磁保持力)和/或合闸保持可靠性的评价指标,所述退磁电流为施加于机构线圈(磁控操作机构的机构线圈)的能够使磁控操作机构脱扣分闸的最小反向电流,所称反向电流为与合闸脉冲电流方向相反的电流。
3、可以采用下列方式进行退磁电流的检测:在断路器/磁控操作机构合闸保持状态下,向机构线圈施加缓慢升高(增大)的反向电流,检测机构线圈的电流值,磁控操作机构脱扣分闸时测得的电流值为退磁电流。
4、施加于机构线圈的缓慢升高的反向电流的起点电流值可以为零或明显小于预期的退磁电流(例如,小于退磁电流参考值的二分之一)。
5、可以依据检测精度要求及断路器特性设定施加于机构线圈的缓慢升高的反向电流的调节步频或调节速度。通常情形下,施加于机构线圈的缓慢升高的反向电流的调节步频或调节速度可以为0.05-0.1a/s。
6、可以采用可调直流电源作为向机构线圈施加缓慢升高的反向电流的电源,将可调直流电源反向接入机构线圈(以形成反向电流的接入方式接入,例如,可调直流电源的正极输出接到机构线圈负极接线端,负极输出接到机构线圈的正极接线端)以向机构线圈施加缓慢升高的反向电流,将电流检测仪器的电流测量回路串入机构线圈的放电回路以进行电流检测。
7、进一步地,可调直流电源可以为数字式可调节电流源、模拟式可调节直流电源、设有自耦可调变压器和整流滤波电路的电源电路(变流器)或设有隔离可调变压器和整流滤波电路的电源电路。
8、电流检测仪器可以为电流表或万用表(万用电表)等适宜的电流检测仪器。
9、进一步地,采用下列方式确定断路器退磁电流参考值(或称标准值):从同种断路器(例如,同型号,或同批次)中抽取多个(例如,4-10个)检验(可依据相关检验标准或公认检验方法检验)的产品作为样品,测量各样品的退磁电流,以退磁电流最小的样品的退磁电流为该种断路器的退磁电流参考值。
10、进一步地,在产品检验或检测中进行退磁电流的检测,如退磁电流的检测结果为不小于相应的退磁电流参考值,判断为合闸保持力合格;如退磁电流的检测结果为小于相应的退磁电流参考值,判断为合闸保持力不合格或者进行合闸保持力检测(可依据相关检测标准或公认检测方法检测),依据合闸保持力检测结果判断合闸保持力是否合格。
11、优选地,抽取多个检验合格的产品作为样品的方式可以为:从检验合格的产品中随机抽取多个产品作为样品;或者,从未检验的产品中随机抽取多个产品进行检验,将检验合格的产品作为样品,如样品数量未达到设定的数量,再次随机抽取一个或多个产品进行检验,将检验合格的产品作为样品,直至样品数量达到设定的数量。
12、优选地,同种断流器至少应采用相同的产品设计和相同的工艺设计。
13、本发明的有益效果是:由于退磁电流作为评价磁操作机构的剩余磁保持力/合闸(保持)可靠性的评价指标或检测参数,以电流检测替代现有的拉力检测,极大地方便了检测作业,测量结果直接、稳定,且有助于减小检测误差,可用于相关断路器/操作机构的出厂检验、现场检测及其他场合的检测。
1.断路器磁控操作机构保持力评价方法,以退磁电流作为合闸保持力和/或合闸保持可靠性的评价指标,所述退磁电流为施加于机构线圈的能够使磁控操作机构脱扣分闸的最小反向电流。
2.如权利要求1所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于采用下列方式进行退磁电流的检测:在断路器/磁控操作机构合闸保持状态下,向机构线圈施加缓慢升高的反向电流,检测机构线圈的电流值,磁控操作机构脱扣分闸时测得的电流值为退磁电流。
3.如权利要求2所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于施加于机构线圈的缓慢升高的反向电流的起点电流值为零或明显小于预期的退磁电流。
4.如权利要求2所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于施加于机构线圈的缓慢升高的反向电流的调节步频或调节速度为0.05-0.1a/s。
5.如权利要求2所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于采用可调直流电源作为向机构线圈施加缓慢升高的反向电流的电源,将可调直流电源反向接入机构线圈以向机构线圈施加缓慢升高的反向电流,将电流检测仪器的电流测量回路串入机构线圈的放电回路以进行电流检测。
6.如权利要求5所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于可调直流电源为数字式可调节电流源、模拟式可调节直流电源、设有自耦可调变压器和整流滤波电路的电源电路或设有隔离可调变压器和整流滤波电路的电源电路。
7.如权利要求1-6中任一项所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于采用下列方式确定断路器退磁电流参考值:从同种断路器中抽取多个检验的产品作为样品,测量各样品的退磁电流,以退磁电流最小的样品的退磁电流为该种断路器的退磁电流参考值。
8.如权利要求7所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于在产品检验或检测中进行退磁电流的检测,如退磁电流的检测结果为不小于相应的退磁电流参考值,判断为合闸保持力合格,如退磁电流的检测结果为小于相应的退磁电流参考值,判断为合闸保持力不合格或者进行合闸保持力检测,依据合闸保持力检测结果判断合闸保持力是否合格。
9.如权利要求7所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于抽取多个检验合格的产品作为样品的方式为:从检验合格的产品中随机抽取多个产品作为样品;或者,从未检验的产品中随机抽取多个产品进行检验,将检验合格的产品作为样品,如样品数量未达到设定的数量,再次随机抽取一个或多个产品进行检验,将检验合格的产品作为样品,直至样品数量达到设定的数量。
10.如权利要求7所述的断路器磁控操作机构保持力评价方法,其特征在于同种断流器至少应采用相同的产品设计和相同的工艺设计。